RU2122645C1 - Internal combustion engine and oil level gauge - Google Patents
Internal combustion engine and oil level gauge Download PDFInfo
- Publication number
- RU2122645C1 RU2122645C1 RU96122063/06A RU96122063A RU2122645C1 RU 2122645 C1 RU2122645 C1 RU 2122645C1 RU 96122063/06 A RU96122063/06 A RU 96122063/06A RU 96122063 A RU96122063 A RU 96122063A RU 2122645 C1 RU2122645 C1 RU 2122645C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- sump
- internal combustion
- rod
- oil level
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
- F01M11/00—Component parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M9/00
- F01M11/0004—Oilsumps
- F01M2011/0008—Oilsumps with means for reducing vibrations
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
- F01M11/00—Component parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M9/00
- F01M11/0004—Oilsumps
- F01M2011/0008—Oilsumps with means for reducing vibrations
- F01M2011/0012—Oilsumps with means for reducing vibrations with acoustic insulation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
- F01M11/00—Component parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M9/00
- F01M11/0004—Oilsumps
- F01M2011/0025—Oilsumps with heat exchangers
Landscapes
- Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к двигателестроению, в частности к корпусным деталям двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и элементам системы смазки. The invention relates to engine building, in particular to the hull parts of an internal combustion engine (ICE) and elements of a lubrication system.
Как правило, масляные поддоны ДВС выполняются в виде единой детали - литой, воспринимающей часть нагрузок, деформирующих нижнюю часть блока цилиндров (блок-картера) и увеличивающих его (блок-картера) жесткость, или более дешевого в изготовлении варианта в виде легкой тонкостенной цельноштампованной детали из листовой стали, закрепленной через уплотнительную прокладку к блоку-картеру двигателя и динамически легко деформируемой в зоне присоединения к монтажной зоне - плоскости разъема блок-картера. Конструкции масляных поддонов (МП), являющиеся сборниками масла, должны удовлетворять по крайней мере двум основным требованиям: иметь хороший теплоотвод наружной поверхности стенок для охлаждения масла и малый уровень шума, излучаемый вибрирующими стенками поддона в окружающую среду (низкий корпусной звук). As a rule, ICE oil pallets are made in the form of a single part - cast, absorbing part of the loads, deforming the lower part of the cylinder block (crankcase) and increasing its rigidity (block crankcase), or a cheaper version in the form of a lightweight thin-walled all-stamped part from sheet steel fixed through a gasket to the engine crankcase and dynamically easily deformable in the area of connection to the mounting zone - the plane of the crankcase connector. The design of oil pans (MP), which are oil collectors, must satisfy at least two basic requirements: have a good heat sink on the outer surface of the walls to cool the oil and low noise emitted by the vibrating walls of the sump into the environment (low cabinet sound).
Известен масляный поддон ДВС автомобиля ВАЗ-2108 (В.А. Вершигора и др. Автомобиль "ВАЗ-2108". -М. : ДОСААФ СССР, 1986, с. 67, рис. 32, поз.20), который представляет собой однослойную тонкостенную, цельноштампованную из металлического листа деталь, снабженную фланцем крепления к блоку цилиндров ДВС. Картер имеет необходимую развитую площадь - поверхность теплосъема, а внутри его полости содержится моторное масло. A well-known oil pan of the internal combustion engine of a VAZ-2108 car (V.A. Vershigora and other car "VAZ-2108". -M.: DOSAAF USSR, 1986, S. 67, Fig. 32, pos.20), which is a single-layer Thin-walled, all-stamped part from a metal sheet, equipped with a mounting flange to the engine block of the engine. Carter has the necessary developed area - the heat removal surface, and inside its cavity contains motor oil.
Конструкция описанного масляного поддона обеспечивает достаточно эффективный теплоотвод, однако подверженный сильным вибрационным воздействиям, динамически деформируемый, колеблющийся тонкостенный металлический поддон, имеющий развитую поверхность, является достаточно эффективным излучателем звуковой энергии в окружающую среду, что является его существенным конструктивным недостатком. The design of the described oil sump provides a sufficiently efficient heat sink, however, subject to strong vibrations, dynamically deformable, oscillating thin-walled metal sump having a developed surface, is a sufficiently efficient emitter of sound energy into the environment, which is its significant structural drawback.
Этот недостаток частично устраняется в техническом решении (заявка Франции 2398887, кл. F 02 F 11/00, публ. 13.03.79), где поддон крепится к блоку-картеру через специальные промежуточные эластичные виброизолирующие элементы, частично ослабляющие динамическое возбуждение стенок и соответственно уменьшающие излучаемый поддоном структурный звук. This drawback is partially eliminated in the technical solution (French application 2398887, CL F 02 F 11/00, publ. 13.03.79), where the pallet is attached to the crankcase through special intermediate elastic vibration-isolating elements, partially weakening the dynamic excitation of the walls and accordingly reducing structural sound emitted by the pallet.
Однако конструктивно и технологически это достаточно сложное решение, увеличивающее материалоемкость и номенклатуру изделия, при недостаточно эффективном подавлении корпусного звука вследствие ограниченных виброизолирующих качеств эластичных элементов и потери этих качеств в процессе эксплуатации из-за длительного воздействия высокотемпературных и динамических нагрузок. However, structurally and technologically, this is a rather complicated solution that increases the material consumption and product range, while the case sound is not effectively suppressed due to the limited vibration-isolating qualities of the elastic elements and the loss of these qualities during operation due to prolonged exposure to high temperature and dynamic loads.
Известен масляный картер (заявка Японии 63-18019, кл. F 02 F 7/00, публ. 15.04.88, БИ 5451), выполненный из композиционного трехслойного материала "металл-пластик-металл" (МПМ). Благодаря достаточно высоким вибродемпфирующим свойствам используемых углеродных нитей и упруговязким свойствам пластикового слоя с низкой температурой размягчения обеспечивается рассеивание энергии вибраций и снижение корпусного шума масляного картера в области средних и высоких частот звукового спектра. Known oil sump (application of Japan 63-18019, class F 02 F 7/00, publ. 15.04.88, BI 5451), made of a composite three-layer material "metal-plastic-metal" (MPM). Due to the sufficiently high vibration damping properties of the carbon fibers used and the viscoelastic properties of the plastic layer with a low softening temperature, the energy of vibrations is dissipated and the case noise of the oil sump is reduced in the medium and high frequencies of the sound spectrum.
Являясь эффективным с точки зрения улучшения шумовибродемпфирующих качеств, материал МПМ в это же время является достаточно дорогим в изготовлении, технологически плохо подвержен глубокой вытяжке (известные трудности имеют место в производстве масляных поддонов), что может увеличивать количество брака при изготовлении поддонов из МПМ, а также обладает ухудшенным теплоотводом вследствие наличия в материале изоляционного пластикового слоя, что либо вынуждает применять или увеличивать производительность масляного радиатора, либо использовать дополнительные средства для охлаждения моторного масла, например направленный интенсивный принудительный обдув поддона. Being effective from the point of view of improving noise and vibration damping qualities, MPM material at the same time is quite expensive to manufacture, it is technologically poorly susceptible to deep drawing (there are known difficulties in the production of oil pallets), which can increase the number of defects in the manufacture of pallets from MPM, as well as It has a deteriorated heat sink due to the presence of an insulating plastic layer in the material, which either forces the use or increase of the performance of the oil cooler, or use additional means for cooling the engine oil, for example, directed intensive forced blowing of the sump.
Известны многочисленные технические решения, в которых в той или иной мере одновременно решаются обе обозначенные проблемы. В частности, это относится к улучшению теплоотвода от стенок поддона и уменьшению вибровозбудимости стенок поддона и, таким образом, снижению корпусного шума, излучаемого масляным картером в окружающую среду. Так, для уменьшения вибровозбудимости структуры масляного поддона применяют различного рода упоры-демпферы и усиливающие элементы (заявка Германии 4027242, кл. F 02 B 77/13, публ. 05.03.92; ЕПВ 0497753, кл. F 02 F 7/00, публ. 05.08.92; заявка Японии 63-61757, кл. F 02 F 1/00, публ. 17.03.88). Либо панель поддона снабжают специальными ребрами жесткости (заявка Японии 1-247746, кл. F 02 F 7/00, публ. 03.10.89; авт. св. СССР 1083923). В известном техническом решении (заявка Японии 63-21010, кл. F 02 B 77/13, публ. 16.06.80) дно масляного картера выполнено из двух, размещенных с зазором и виброизолированных друг от друга панелей (стенок). Numerous technical solutions are known in which, to one degree or another, both these problems are simultaneously solved. In particular, this relates to improving the heat removal from the walls of the sump and reducing the vibrational excitability of the walls of the sump and, thus, reducing the body noise emitted by the oil sump into the environment. So, to reduce the vibrational excitability of the oil sump structure, various stops-dampers and reinforcing elements are used (German application 4027242, class F 02 B 77/13, publ. 05.03.92; EPO 0497753, class F 02 F 7/00, publ. 05.08.92; Japanese application 63-61757, CL F 02
Однако описанные выше технические решения достаточно сложны, материалоемки и нетехнологичны. However, the technical solutions described above are quite complex, material-intensive and low-tech.
Все описанные выше технические решения имеют еще один общий недостаток, а именно отсутствие каких-либо специальных технических средств, позволяющих в холодное время года в условиях отрицательных температур окружающей среды перед запуском двигателя предварительно подогревать масло, которое под воздействием низких (отрицательных) температур окружающей среды загустевает, что с одной стороны приводит к нескольким попыткам запуска двигателя до его устойчивого пуска (это приводит к значительному расходу емкости электроэнергии аккумуляторной батареи) вследствие существенного роста механического сопротивления, а с другой стороны - приводит к прокрутке двигателя в условиях недостаточной подачи масла на его трущиеся поверхности (например, в паре: толкатель клапана - кулачок распредвала, опорах подшипников коленвала и распредвала и т.п.), что обуславливает повышенный фрикционный износ трущихся поверхностей и соответственно снижает ресурс и эффективные показатели двигателя в целом. Увеличение числа попыток запуска холодного двигателя в условиях низких температур окружающей среды связано и с резким увеличением токсичности двигателя ввиду неполноты сгорания сильно переобогащенной горючей смеси, накапливающейся в цилиндрах двигателя. Таким образом, данная проблема имеет важное экологическое значение (шум, токсичность). Пути решения этой проблемы описаны в патенте США N 4815431, кл. F 01 M 1/00, публ. 28.03.89, экономическом патенте ГДР N 272335, кл. F 01 M 5/02, публ. 04.10.89, где для облегчения запуска двигателя при низких температурах окружающей среды осуществляют предварительный подогрев масла в масляном поддоне специальными автономными или штатными электроподогревателями. Специальные средства электроподогрева применяются и в устройствах (авт. св. СССР NN 1020609 и 2041382, кл. F 02 N 17/04), которые сами по себе являются конструктивно сложными и дорогостоящими. Достаточно проблематичной является и компоновка этих устройств на двигателе. All the technical solutions described above have one more common drawback, namely the absence of any special technical means that allow the oil to be preheated before starting the engine in the cold season at low ambient temperatures, which thickens under the influence of low (negative) ambient temperatures which, on the one hand, leads to several attempts to start the engine before it starts up sustainably (this leads to a significant consumption of electric power battery) due to a significant increase in mechanical resistance, and on the other hand, it leads to engine scrolling in case of insufficient oil supply to its rubbing surfaces (for example, in pair: valve pusher - camshaft cam, bearings of the crankshaft and camshaft, etc.) , which leads to increased frictional wear of the rubbing surfaces and, accordingly, reduces the resource and effective performance of the engine as a whole. An increase in the number of attempts to start a cold engine at low ambient temperatures is also associated with a sharp increase in engine toxicity due to the incompleteness of combustion of a highly over-enriched fuel mixture that accumulates in the engine cylinders. Thus, this problem has important environmental significance (noise, toxicity). Ways to solve this problem are described in US patent N 4815431, CL. F 01
Известно устройство для предпускового подогрева двигателя внутреннего сгорания (авт. св. СССР N1799074, кл. F 01 M 5/02, приоритет от 28.06.90), которое является автономным и монтируется на двигатель перед его запуском и предварительным прогревом. A device is known for preheating an internal combustion engine (ed. St. USSR N1799074, class F 01 M 5/02, priority from 06/28/90), which is autonomous and mounted on the engine before it is started and preheated.
В качестве прототипа выбран двигатель ВАЗ-2121 (В.А.Вершигора и др. Автомобиль ВАЗ-2121 "Нива". -М.: Транспорт, 1980, с. 6-7, рис. 2,3). Двигатель содержит закрепленный на нижней плоскости блок-картера масляный поддон, выполненный в виде тонколистовой корытообразной детали, и размещенные в поддоне пластинчатый успокоитель, маслоприемник и электроизолированный от корпуса двигателя указатель уровня масла, который представляет собой металлический стержень, часть которого размещена ниже уровня масла в поддоне, а противоположная часть снабжена герметичным посадочным наконечником, посредством которого указатель уровня установлен в специальном гнезде, выполненном в блок-картере двигателя. As a prototype, the VAZ-2121 engine was selected (V.A. Vershigora and others. The VAZ-2121 Niva car. -M.: Transport, 1980, p. 6-7, Fig. 2,3). The engine contains an oil pan fixed on the lower plane of the crankcase, made in the form of a sheet-shaped trough-shaped part, and a plate damper, an oil receiver and an oil level indicator, which is a metal rod, part of which is located below the oil level in the oil pan, that are electrically isolated from the engine body , and the opposite part is equipped with a sealed landing tip, through which the level indicator is installed in a special socket, made in the block engine crankcase.
Поддон описанного двигателя, имея развитую поверхность теплоотвода, эффективно отводит тепло со своей поверхности, особенно при движении автомобиля с высокими скоростями. Однако, имея простую, дешевую и высокотехнологичную конструкцию, развитая внешняя поверхность в виде сильновибрирующей оболочки излучает значительное количество звуковой энергии в окружающую среду. Кроме того, отсутствие в системе смазки двигателя средств предпускового прогрева масла затрудняет его запуск с первой попытки при низкой температуре и ухудшает условия смазки элементов двигателя в предпусковой период. The pallet of the described engine, having a developed heat sink surface, effectively removes heat from its surface, especially when the car is moving at high speeds. However, having a simple, cheap and high-tech design, a developed external surface in the form of a highly vibrating shell radiates a significant amount of sound energy into the environment. In addition, the absence of oil pre-heating means in the engine lubrication system makes it difficult to start it at the first attempt at a low temperature and worsens the lubrication conditions of the engine elements during the pre-start period.
Задача изобретения - снижение шума двигателя, улучшение его пусковых качеств в условиях низких температур окружающей среды при одновременном обеспечении охлаждения смазывающего масла путем эффективного теплоотвода от стенок поддона, улучшение работы системы вентиляции картера при обеспечении простоты и высокой технологичности конструкции. The objective of the invention is to reduce engine noise, improve its starting qualities at low ambient temperatures while ensuring cooling of the lubricating oil by efficient heat removal from the walls of the sump, improving the operation of the crankcase ventilation system while ensuring simplicity and high technological design.
Сущность изобретения заключается в том, что в известном двигателе внутреннего сгорания, содержащем закрепленный на нижней плоскости блок-картера масляный поддон, выполненный в виде тонколистовой корытообразной детали, и размещенные в поддоне пластинчатый успокоитель и элементы подачи масла в систему смазки двигателя, в частности это маслоприемник, масляный насос и электроизолированный от корпуса (блок-картера) двигателя стержень указателя уровня масла, названный двигатель дополнительно снабжен локальным электроподогревателем масла, успокоитель выполнен в виде перфорированной кассеты, с зазором и электроизолированно смонтированной на внутренней поверхности поддона с минимальным контактом с названной поверхностью, а электроподогреватель выполнен в виде по крайней мере части структуры кассеты, размещенной между заборником маслоприемника и днищем поддона, при этом по крайней мере эта часть структуры кассеты выполнена из высокоомного материала и имеет электрический контакт со стенкой поддона и торцом стержня масляного щупа, подключенного через термовыключатель к источнику электроснабжения. The essence of the invention lies in the fact that in the known internal combustion engine containing an oil pan fixed on the lower plane of the crankcase, made in the form of a sheet trough-like part, and a plate damper and elements for supplying oil to the engine lubrication system, in particular an oil receiver, are placed in the pan , an oil pump and an oil level indicator rod electrically insulated from the engine housing (crankcase), said engine is additionally equipped with a local electric oil heater , the damper is made in the form of a perforated cartridge with a gap and is electrically insulated on the inner surface of the pallet with minimal contact with the surface, and the electric heater is made in the form of at least a part of the cartridge structure located between the intake of the oil receiver and the bottom of the pallet, at least this part of the cassette structure is made of high-resistance material and has electrical contact with the wall of the sump and the end of the rod of the oil dipstick, connected through a thermal switch to power supply source.
Термовыключатель с возможностью электрического контакта смонтирован на обечайке и выполнен в виде пружинного биметаллического элемента, разъем которого размещен соосно стержню указателя уровня масла. A thermal switch with the possibility of electrical contact is mounted on the shell and is made in the form of a spring bimetallic element, the connector of which is placed coaxially with the rod of the oil level indicator.
Кроме того, успокоитель может иметь ячеистую структуру (т.е. представлять собой объемную кассету), образованную смонтированными на обечайке (или сформированными за одно целое с ней) продольными и/или поперечными перфорированными пластинами и/или горизонтальными перфорированными пластинами. Кассета имеет открытые со стороны блок-картера полости под элементы подачи масла в систему смазки двигателя. По крайней мере обечайка может быть выполнена из виброшумодемпфирующего высокоомного материала, в частности пористого сетчатого материала, металлорезины и др. аналогичных материалов. Либо успокоитель (кассета) может быть целиком выполнен в виде единого литого моноблока из виброшумодемпфирующего высокоомного материала. In addition, the pacifier may have a cellular structure (i.e., be a volume cassette) formed by longitudinal and / or transverse perforated plates and / or horizontal perforated plates mounted on the shell (or formed integrally with it). The cartridge has openings on the side of the crankcase for oil supply elements to the engine lubrication system. At least the shell can be made of vibration-damping high-resistance material, in particular a porous mesh material, metal rubber, and other similar materials. Or a damper (cassette) can be entirely made in the form of a single cast monoblock made of vibration-damping high-resistance material.
Оригинальной является и конструкция указателя уровня масла в поддоне, содержащем стержень из электропроводящего материала, через который подводится ток к электрическому подогревателю и на котором смонтированы ограничительный элемент из диэлектрического материала, посредством которого указатель установлен в гнезде корпуса двигателя, и держатель, при этом на держателе смонтированы упругий кнопочный включатель и электрическая клемма. The design of the oil level indicator in a pan containing an rod of electrically conductive material, through which current is supplied to the electric heater, and on which a restrictive element of dielectric material is mounted, by means of which the indicator is installed in the socket of the motor housing, and the holder are mounted on the holder, is also original. elastic push-button switch and electrical terminal.
Наконечник стержня выполнен в виде съемного электрода из низкоомного материала. The tip of the rod is made in the form of a removable electrode of low resistance material.
При этом полностью сохраняется функциональное назначение указателя - контроль уровня масла в поддоне. При вдавливании включателя наконечник стержня входит в разъем пружинного биметаллического элемента, термовыключателя, закрепленного на обечайке, обеспечивая тем самым электроконтакт источника электроснабжения с электроподогревателем. At the same time, the functional purpose of the pointer is completely preserved - oil level control in the pan. When the switch is pressed in, the tip of the rod enters the connector of the spring bimetallic element, a thermal switch mounted on the shell, thereby ensuring the electrical contact of the power supply with an electric heater.
При таком конструктивном исполнении двигателя и указателя уровня масла их оригинальные элементы выполняют функции:
- пространственного демпфера структурных вибраций всей поверхности оболочки поддона;
- образующегося активного глушителя шума аэродинамического типа, заполняющего все замкнутое пространство поддона и поглощающего акустическую энергию, аккумулирующуюся в замкнутом пространстве масляного поддона;
- эффективного успокоителя объема масла в поддоне ввиду дробления общего пространства, заполненного маслом, структурой кассеты на отдельные малые объемы;
- эффективного гасителя газовых пульсаций, демпфируемых как локальными объемами каркаса кассеты, так и газопроницаемыми стенками каркаса кассеты, обеспечивающего улучшение функционирования системы вентиляции картера ввиду подавления пульсирующей составляющей газового потока;
- эффективного экономичного локального предпускового подогревателя масла, размещенного преимущественно в зоне заборника маслоприемника.With this design of the engine and the oil level indicator, their original elements perform the functions:
- spatial damper of structural vibrations of the entire surface of the pallet shell;
- the resulting aerodynamic-type active silencer that fills the entire enclosed space of the sump and absorbs the acoustic energy that accumulates in the confined space of the oil sump;
- an effective damper for the volume of oil in the pan due to crushing of the total space filled with oil, the structure of the cartridge into separate small volumes;
- an effective absorber of gas pulsations damped by both local volumes of the cassette frame and the gas-permeable walls of the cassette frame, which improves the functioning of the crankcase ventilation system due to the suppression of the pulsating component of the gas stream;
- an effective economical local oil pre-heater, located mainly in the intake area of the oil receiver.
Сущность изобретения поясняется на чертежах. The invention is illustrated in the drawings.
На фиг. 1 показана часть блок-картера двигателя, на котором закреплен масляный поддон. In FIG. 1 shows a portion of an engine block crankcase on which an oil pan is mounted.
На фиг.2 показана установка в поддоне обечайки. Figure 2 shows the installation in the pan shell.
На фиг.3 показан вариант крепления обечайки в поддоне. Figure 3 shows the mounting of the shell in the pallet.
На фиг. 4 показана часть обечайки, которая выполняет функцию нагревательного элемента. Эта часть ограничена лучами ОА и ОБ. In FIG. 4 shows a portion of a shell that functions as a heating element. This part is limited by the rays OA and OB.
На фиг. 5 показано вертикальное сечение обечайки по лучу АБ. In FIG. 5 shows a vertical section of the shell along the beam AB.
На фиг. 6 показана схема подключения указателя уровня масла к локальному электроподогревателю, положение - замкнуто. In FIG. 6 shows the connection diagram of the oil level indicator to the local electric heater, the position is closed.
На фиг. 7 аналогично фиг.6, положение - разомкнуто. In FIG. 7 similarly to FIG. 6, the position is open.
На фиг. 8 показан вариант съемного наконечника стержня указателя уровня масла. In FIG. 8 shows an embodiment of a removable tip of a rod of an oil level indicator.
Масляный поддон закреплен на нижней плоскости разъема блок-картера 1 ДВС и выполнен в виде тонколистовой корытообразной детали, включающей донную 2 и присоединительную 3 части и размещенные в донной части пластинчатый успокоитель 4 и элементы подачи масла в систему смазки ДВС, в частности маслоприемник 5 и стержень 6 указателя уровня масла. Успокоитель 4 выполнен в виде объемной перфорированной кассеты, образованной вертикальными продольными 7 и поперечными 8 перфорированными пластинами, которые закреплены на общем основании - обечайке 9, электроизолированно и с зазором смонтированном на внутренней поверхности поддона, с минимальным контактом с названной поверхностью. Кассета частично или полностью может быть выполнена из виброшумодемпфирующего материала, например пористого сетчатого материала. Электроподогреватель выполнен в виде по крайней мере части структуры кассеты - обечайки 9, размещенной между заборником 10 маслоприемника и донной частью 2 поддона. Эта часть обечайки 9 (например, охваченная лучами ОА и ОБ) выполняется из высокоомного материала и имеет электрический контакт 11 со стенкой поддона и торцом (или съемным наконечником) 12 стержня 6 указателя уровня масла, подключенного через термовыключатель 13 к источнику электроснабжения (штатному или автономному), например аккумулятору 14. Указатель уровня масла содержит стержень 6 из электропроводящего материала, на котором смонтирован ограничительный элемент 15 (полимерная втулка), посредством которого указатель установлен в гнезде 16 корпуса двигателя, и держатель, на котором смонтирован подпружиненный пружиной 17 кнопочный включатель (кнопка) с электрической клеммой 18, через которую подается электроток на стержень 6, наконечник которого 12 может быть штатным или съемным (заменяемым при необходимости в процессе эксплуатации). Термовыключатель 13 может быть выполнен в виде пружинного элемента (биметаллические пластины), приваренного к обечайке 9, в разъем которого при рабочем режиме электроподогревателя вводится стержень 6 или смонтированный на нем наконечник 12 из низкоомного материала. The oil pan is mounted on the lower plane of the ICE block-
Динамические процессы в ходе реализации рабочих процессов в ДВС в виде газовых сил, неуравновешенных сил и моментов инерции кривошипно-шатунного механизма вызывают динамические деформации структуры блок-картера 1 ДВС с соответствующим возбуждением и передачей колебательных процессов и изгибных динамических деформаций в присоединенные к нему корпусные детали и смонтированные навесные узлы ДВС с соответствующим переизлучением этой колебательной энергии в энергию упругих звуковых волн, излучаемых в окружающую среду в виде корпусного звука, являющегося нежелательным шумовым загрязнением окружающей среды. Dynamic processes during the implementation of working processes in the internal combustion engine in the form of gas forces, unbalanced forces and moments of inertia of the crank mechanism cause dynamic deformation of the
С другой стороны, замкнутая внутренняя полость, образуемая блок-картером двигателя и масляным поддоном, динамически возбуждается газовыми пульсациями картерных газов, прорывающихся из надпоршневого пространства кривошипно-шатунного механизма, и пульсациями переменного газового объема вследствие возвратно-поступательного движения поршней ДВС. On the other hand, a closed internal cavity formed by the engine block crankcase and oil sump is dynamically excited by gas pulsations of crankcase gases breaking out of the above-piston space of the crank mechanism and by pulsations of variable gas volume due to reciprocating motion of the ICE pistons.
Ввиду того что структура объемной кассеты как элемент наложения ограничительных динамических связей взаимодействует с многочисленными контактными зонами стенки (оболочки) по всей поверхности масляного поддона, обеспечивается увеличение изгибной жесткости масляного поддона в целом, уменьшается динамическая подвижность стенки (оболочки), что благоприятно сказывается на снижении корпусных вибраций и шума стенки. Такое многоточечное взаимодействие структур стенки поддона и элементов объемной кассеты эффективно и с точки зрения обеспечения процессов преобразования структурных деформаций стенки поддона в соответствующие демпфирующие деформации объемной структуры пространственной виброшумодемпфирующей кассеты. Due to the fact that the structure of the volumetric cartridge as an element of imposing restrictive dynamic connections interacts with numerous contact zones of the wall (shell) over the entire surface of the oil sump, an increase in the bending stiffness of the oil sump as a whole is provided, and the dynamic mobility of the wall (shell) is reduced, which favorably affects the decrease in body vibration and wall noise. Such multipoint interaction of the pallet wall structures and the volumetric cassette elements is effective from the point of view of ensuring the processes of converting structural deformations of the pallet wall into the corresponding damping deformations of the volumetric structure of the spatial vibration-damping cassette.
В предлагаемом двигателе внутреннего сгорания значительная часть вибрационной энергии преобразуется в тепловую, а не в звуковую за счет эффективного демпфирования потока вибраций, трансформируемого от блок-картера 1 к структуре стенки масляного поддона пластинами успокоителя 4, выполненного в виде объемной кассеты, образованной перфорированными пластинами 7 и 8, которые смонтированы на общем перфорированном основании - обечайке 9, которая выполнена из высокоэффективного шумовибродемпфирующего материала, например ПСМ. Более того, за счет использования успокоителя в виде объемной перфорированной кассеты из виброшумодемпфирующего материала (пористого или прессованного сетчатого материала), обладающего свойствами газопроницания и звукопоглощения воздушных звуковых волн и рассеивания энергии газовых пульсаций, удается дополнительно поглотить звуковую энергию, передающуюся воздушным путем из зоны блок-картера в замкнутое внутреннее пространство масляного поддона, что, таким образом, дополнительно к структурной составляющей уменьшает воздушный шум, переизлучаемый стенками масляного поддона. Т.е. пластины кассеты и обечайки начинают помимо своей основной функции (предотвращение взбалтывания и вспенивания масла) выполнять попутно еще одну полезную функцию - активной фрикции глушителя воздушного шума и активного рассеивателя структурных вибраций стенок частей 2 и 3 поддона. Одновременно с этим наличие в пластинах кассеты и обечайки отверстий перфорации позволяет дополнительно регулировать степень демпфирования пульсаций картерных газов, что благоприятно сказывается на работе системы вентиляции картера двигателя вследствие снижения гидравлических сопротивлений транспортирования по трассе картерных газов с ослабленной пульсирующей составляющей массового расхода газов. In the proposed internal combustion engine, a significant part of the vibrational energy is converted into heat rather than sound due to the effective damping of the vibration stream, which is transformed from the
Используемый в качестве конструкционного, например, материал ПСА позволяет обеспечить дополнительное эффективное вибродемпфирование структурных изгибных вибраций листовых тонкостенных конструкций и соответствующее подавление корпусного звука этой жесткой структурой (стенкой поддона) за счет более эффективного преобразования механической вибрационной энергии, связанной с изгибными деформациями структуры успокоителя, в тепловую энергию, выделяемую во внутреннем волокнистом сетчатом слое ПСМ в процессе изгибных деформаций этой пористой структуры и трения пульсирующего газового и звукового потока в пористой и перфорированной структуре успокоителя. The PSA material used as a structural material, for example, allows additional effective vibration damping of structural bending vibrations of sheet thin-walled structures and the corresponding suppression of body sound by this rigid structure (pallet wall) due to more efficient conversion of mechanical vibrational energy associated with bending deformations of the damper structure into thermal the energy released in the inner fibrous mesh layer of the PSM in the process of bending deformations of this porous structure and friction of the pulsating gas and sound flow in the porous and perforated structure of the damper.
Наличие зазора между донной частью поддона и перфорированной обечайкой, а также минимальный взаимный контакт этих элементов обеспечивают свободный доступ горячего масла к поверхности стенки донной части, с которой эффективно осуществляется теплоотвод в окружающую среду. The presence of a gap between the bottom of the pallet and the perforated shell, as well as the minimum mutual contact of these elements provide free access of hot oil to the surface of the wall of the bottom, with which heat is effectively removed to the environment.
Таким образом, применение вышеописанного, достаточно конструктивно простого и высокотехнологичного технического решения позволяет эффективно решать одновременно две противоречивые проблемы двигателестроения, а именно - снижение шума двигателя и автомобиля в целом и улучшение его эксплуатационных качеств за счет обеспечения эффективного теплоотвода от элементов, нуждающихся в принудительном охлаждении, и улучшения работы системы вентиляции картера ДВС. Thus, the application of the above, rather structurally simple and high-tech technical solution allows you to effectively solve simultaneously two conflicting problems of engine building, namely, reducing the noise of the engine and the car as a whole and improving its performance by providing efficient heat removal from elements requiring forced cooling, and improving the operation of the engine crankcase ventilation system.
Наряду с этим в предлагаемом двигателе решается еще одна очень важная проблема, а именно улучшение процесса запуска холодного двигателя в условиях отрицательной температуры окружающей среды путем предварительного подогрева или всего объема масла, размещенного в поддоне, или локального подогрева той части масла, которая непосредственно контактирует с заборником 10 маслоприемника 5, который подключен к масляному насосу (не показан). Для этого или вся структура успокоителя 4 (в этом случае осуществляется подогрев всего объема масла в поддоне), или его отдельная близлежащая к маслоприемнику часть (см. фиг.4), ограниченная треугольником ОАБ (локальный подогрев масла), выполняются из высокоомного материала, к которому подводится электроток, при этом элементы успокоителя электроизолированы от поддона, например, фторопластовыми элементами, как это показано на фиг. 3. Головки этих элементов могут быть размещены в специальных монтажных отверстиях, фиг. 1, 2, 4, 5, выполненных в элементах кассеты, а основания приклеены к внутренней поверхности поддона, например, клеем типа циакрин. Подвод электрического тока к локальной зоне при этом осуществляется определенным образом. В частности, для получения локального подогрева масла необходимо контакты 11 кассеты с поддоном и контакт стержня 6 указателя уровня масла разместить так, чтобы заборник 10 разместился внутри поверхности нагрева кассеты, которая (поверхность) на фиг.4 образована частью обечайки 9 и частью поперечной пластины 8. Такой технический прием позволяет экономить запас штатной бортовой электроэнергии (важно с учетом ограниченной емкости аккумулятора 14), поскольку при запуске двигателя достаточно прогревать только тот объем масла, который находится в зоне маслоприемника 5. Здесь уместно отметить, что производительность масляного насоса, например, двигателя ВАЗ-2121 (прототип) на холостом ходу (около 100 об/мин) составляет 4 л в минуту при объеме масла в поддоне 3,8 л. При условиях достаточно прогретого масла устойчивый запуск двигателя осуществляется за 3 - 5 с. Т.е. предварительно необходимо прогреть 10 - 15% объема масла, размещенного в непосредственной близости от маслоприемника 5. Подвод электроэнергии может осуществляться не только от бортовой сети транспортного средства, но и от автономного источника, например из розетки в гаражном боксе. Along with this, the proposed engine solves another very important problem, namely, improving the starting process of a cold engine in conditions of negative ambient temperature by preheating or the entire volume of oil placed in the sump, or by local heating of the part of the oil that directly contacts the intake 10 of the oil receptacle 5, which is connected to an oil pump (not shown). For this, either the entire structure of the damper 4 (in this case, the entire volume of oil in the sump is heated), or its separate part adjacent to the oil receiver (see Fig. 4), bounded by the triangle OAB (local oil heating), are made of high-resistance material, to which is supplied with electric current, while the elements of the damper are electrically insulated from the pallet, for example, by fluoroplastic elements, as shown in FIG. 3. The heads of these elements can be placed in special mounting holes, FIG. 1, 2, 4, 5, made in the elements of the cartridge, and the base is glued to the inner surface of the pallet, for example, with glue such as cyacrine. The supply of electric current to the local zone in this case is carried out in a certain way. In particular, to obtain local heating of the oil, it is necessary to place the contacts of the cartridge cassette 11 and the contact of the
Для исключения чрезмерного перегрева масла в электрическую цепь вводится термовыключатель 13 или другой аналогичный по функции элемент. Как один из вариантов конструктивного исполнения, достаточно простой и надежный (фиг. 6 - 8), может быть предложен термовыключатель, выполненный в виде пружинного биметаллического элемента, при этом держатель указателя уровня масла снабжен кнопочным выключателем с клеммой 18. Нажатием кнопки наконечник 12 стержня 6 вводится в разъем элемента термовыключателя 13, т.е. между биметаллическими пластинами, и удерживается силами упругости, которые в этом случае превышают силу упругости пружины 17. При достижении маслом определенной температуры, значение которой соответствует достаточному для надежного запуска прогреву, пластины размыкаются и пружина 17 выдвигает стержень 6 вместе с кнопкой до упора в ее корпусе, с которым она образует байонетное соединение. В этом положении указатель уровня масла выполняет обычную штатную контрольно-измерительную функцию масляного щупа. Торец стержня 6 может быть снабжен заменяемым в процессе эксплуатации наконечником (съемным) из низкоомного материала, либо контакт с пластинами осуществляется штатным стержнем 6. To avoid excessive oil overheating, a
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96122063/06A RU2122645C1 (en) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | Internal combustion engine and oil level gauge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96122063/06A RU2122645C1 (en) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | Internal combustion engine and oil level gauge |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2122645C1 true RU2122645C1 (en) | 1998-11-27 |
RU96122063A RU96122063A (en) | 1998-12-27 |
Family
ID=20187335
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96122063/06A RU2122645C1 (en) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | Internal combustion engine and oil level gauge |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2122645C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2058479A1 (en) * | 2007-11-06 | 2009-05-13 | Renault S.A.S. | Shock-absorber device in the bottom structure of an engine |
RU183981U1 (en) * | 2018-02-26 | 2018-10-11 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | OIL PALLET OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
WO2019141336A1 (en) * | 2018-01-17 | 2019-07-25 | K.L. Kaschier- Und Laminier Gmbh | Large-scale transmission of a wind turbine |
-
1996
- 1996-11-18 RU RU96122063/06A patent/RU2122645C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Вершигора В.А. и др. Автомобиль ВАЗ-2121 "НИВА". - М.: Транспорт, 1980, с. 6-7. 2. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2058479A1 (en) * | 2007-11-06 | 2009-05-13 | Renault S.A.S. | Shock-absorber device in the bottom structure of an engine |
WO2019141336A1 (en) * | 2018-01-17 | 2019-07-25 | K.L. Kaschier- Und Laminier Gmbh | Large-scale transmission of a wind turbine |
RU183981U1 (en) * | 2018-02-26 | 2018-10-11 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | OIL PALLET OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4964378A (en) | Engine cooling system | |
KR940001923B1 (en) | Auxiliary mechanism mounting structure for an engine | |
CA1049870A (en) | Internal combustion engine with sound proofing cowling | |
RU2122645C1 (en) | Internal combustion engine and oil level gauge | |
JP4386111B2 (en) | Multi-cylinder internal combustion engine | |
JP2006249939A (en) | Machine with lubricating mechanism | |
SE8000814L (en) | DEVICE FOR COMBUSTION ENGINES | |
US6659051B2 (en) | Oil-cooled engine assembly | |
JP5182062B2 (en) | Oil pan structure | |
RU2115007C1 (en) | Oil sump of internal combustion engine | |
RU2115006C1 (en) | Oil sump of internal combustion engine | |
JP5181575B2 (en) | Stirling engine | |
CN105823262A (en) | Magnetic refrigerator | |
RU2115814C1 (en) | Oil sump of internal combustion engine | |
RU2131986C1 (en) | Internal combustion engine oil sump | |
RU9264U1 (en) | OIL PALLET FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
RU2115813C1 (en) | Oil sump of internal combustion engine | |
KR960012372B1 (en) | Cylinder block | |
RU2118683C1 (en) | Internal combustion engine | |
CA2482730C (en) | Carburetor arrangement of a portable handheld work apparatus | |
KR0156285B1 (en) | Engine exhaust system | |
JPS6220689Y2 (en) | ||
JPS609372Y2 (en) | 2-stroke engine ignition system cooling mechanism | |
CN209959314U (en) | Oil pan resonance sound absorption structure for harvester | |
JP3863241B2 (en) | Water-cooled engine-driven compressed refrigerant circulation heat transfer device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20051119 |