RU219924U1 - Секция предварительной очистки масла масляного фильтра - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к двигателестроению и предназначена для работы в системах смазки двигателей внутреннего сгорания. Описана секция предварительной очистки масла, содержащая корпус кольцеобразной формы, в основании которого под углом к его внешним стенкам выполнены отверстия для прохода масла, по центральной оси корпуса выполнено сквозное отверстие с резьбой, в нижней части корпуса выполнена выемка, в которой установлено уплотнительное кольцо, в верхней части корпуса выполнена выемка, вплотную к внутренней стороне стенки корпуса установлено намагниченное кольцо, над которым размещена сетчатая кольцеобразная крышка, по наружному и внутреннему диаметрам которой установлены резиновые уплотнительные кольца, а сверху закреплено стопорное кольцо, при этом в верхней части сквозного отверстия установлена верхняя металлическая переходная втулка, имеющая наружную и внутреннюю резьбу, к нижней части сквозного отверстия установлена нижняя металлическая переходная втулка, имеющая внутреннюю резьбу. Технический результат - повышение надежности работы масляного фильтра с одновременным обеспечением возможности установки такой секции под любой тип двигателя. 3 ил.

Description

Полезная модель относится к двигателестроению и предназначена для работы в системах смазки двигателей внутреннего сгорания. Предложенная конструкция секции предварительной очистки масла масляного фильтра может найти применение в автомобильных, тракторных двигателях внутреннего сгорания.

Широко известен масляный фильтр для двигателей легковых автомобилей (Глыбин А.И. Автотракторные фильтры / Справочник: Ленинград, Машиностроение, 1980 г., с. 130, рис. 81), состоящий из корпуса основания с резьбовым центральным отверстием, фильтрующего элемента с прижимной пружиной, перепускного и антидренажного клапанов и резинового уплотнительного кольца. Фильтр такой конструкции, в настоящее время, является стандартным.

Недостатком известного фильтра является то, что он не обеспечивает качественную очистку масла при некоторых режимах работы двигателя. Например, при пуске двигателя при низких температурах окружающего воздуха и его эксплуатации с непрогретым моторным маслом. В данном случае, из-за повышения вязкости, масло загустевает, что приводит к затрудненному прохождению масла через фильтрующий элемент масляного фильтра. В результате этого через фильтрующий элемент проходит меньшее количество масла, чем требуется для устойчивой работы трущихся деталей двигателя. Чтобы исключить возможность «масляного голодания», используется перепускной клапан, который открывается из-за того, что у масла, находящегося в пространстве между корпусом фильтра и фильтрующим элементом, существенно повышается давление. При этом, масло, находящееся в пространстве между корпусом фильтра и фильтрующим элементом, минуя фильтрующий элемент, напрямую, через перепускной клапан, поступает в систему смазки двигателя. При повышении температуры масла, которое происходит вследствие работы двигателя, его вязкость снижается и, благодаря этому, оно начинает более интенсивно проходить через фильтрующий элемент, в результате чего давления внутри фильтра падает. Перепускной клапан закрывается и далее все масло проходит через фильтрующий элемент.

Проблема заключается в том, что в период открытия перепускного клапана, масло проходит по наружной поверхности фильтрующего элемента, смывая с него задержанные ранее частицы грязи и абразива, которые образовались в результате работы двигателя и переносит их через перепускной клапан непосредственно в систему смазки двигателя. В результате износ трущихся деталей двигателя увеличивается, что отрицательно сказывается на его долговечности и надежности.

Этот недостаток, в какой-то мере, устранен в конструкции масляного фильтра, известного из уровня техники (патент РФ №2240426 «Масляный фильтр», МПК F01M 1/10, B01D 27/08, опубликовано 20.11.2004), состоящего из основания с центральной выступающей цилиндрической частью, с центральным резьбовым отверстием и отверстиями для входа масла, соединенными при помощи усилителя с корпусом фильтра, в полости которого установлен поджатый пружиной к корпусу перепускной клапан, фильтрующий элемент и антидренажный клапан, расположенный, как и перепускной клапан, над отверстиями основания на входе масла в фильтр.

В указанном фильтре, при возрастании давления масла в пространстве между корпусом и фильтрующим элементом, открывается перепускной клапан, расположенный под фильтрующим элементом. При этом, поступающее в фильтр масло проходит через перепускной клапан, практически не соприкасаясь с поверхностью фильтрующего элемента, и не смывая, находящуюся на нем грязь и частицы абразива.

Аналогичный вышеизложенному принцип действия перепускного клапана реализован в известной конструкции масляного фильтра «Ливны» Premier-406 (интернет-ресурс https://www.drive2.ru/c/505092553129854069/, дата обращения 10.02.2023), содержащем корпус, соединенный с основанием, имеющим центральное резьбовое отверстие и периферийные отверстия для прохода масла, над которыми установлен подпружиненный антидренажный клапан, фильтрующий элемент, через который проходит центральная трубка с отверстиями, круглые верхнюю и нижнюю пружины, при этом нижняя простановочная пластина имеет диаметр равный диаметру фильтрующего элемента и центральное отверстие для прохода центральной трубки.

В указанном фильтре при пуске холодного двигателя при низких температурах, холодное, и, следовательно, более густое моторное масло, поступает в пространство между корпусом и фильтрующим элементом и проходит через открывающийся перепускной клапан, расположенный под фильтрующим элементом, что должно уменьшить продолжительность соприкосновения масла с частицами абразива и грязи, находящимися на наружной поверхности фильтрующего элемента.

Недостатком фильтров такой конструкции является относительная сложность их конструкции. Это обстоятельство приводит к увеличению производственных издержек при изготовлении фильтров и, как следствие этого, к более высокой их себестоимости.

Еще один способ решения указанной проблемы был реализован в масляном фильтре (конструкция представлена в статье «Какой масляный фильтр лучше выбрать для автомобиля» http://avtosity 365.ru/ustojstvo-i-ekspluatatsiya/kakoj-maslyanyj-filtr-luchshe-vybrat-dlya-avtomobilya/ дата обращения 09.03.2023), состоящим из основания с центральным резьбовым отверстием и отверстиями для входа масла, корпуса, в полости которого установлен фильтрующий элемент, антидренажного и перепускного клапанов. Кроме этого, он имеет дополнительный фильтрующий элемент, через который проходит все масло, поступающее в фильтр.

В таком фильтре все масло, поступающее внутрь фильтра, проходит через первый фильтрующий элемент. Поэтому, в случае пуска холодного двигателя в условиях низких температур, когда из-за высокой вязкости масла, повышается давление во внутренней полости фильтра или засорения фильтрующего элемента, что приводит к открытию перепускного клапана, масло, проходящее через него к трущимся деталям двигателя, подверглось первичной очистке.

Недостатком фильтра такой конструкции является усложнение его конструкции, что приводит к существенному изменению технологии производства и, как следствие этого, к росту издержек на производство.

Наиболее близкой по технической сущности и принятой в качестве прототипа является конструкция магнитного фильтра, известная из уровня техники (патент РФ №55773 «Магнитный фильтр для улавливания металлических частиц в моторном масле работающего двигателя», МПК C10G 31/00, опубликовано 27.08.2006), имеющая, по крайней мере, два плоских магнита, последовательно смонтированных в держателе, из немагнитного материала, выполненном в виде ленты и установленном по периметру полости, образованной между блоком цилиндров двигателя и масляным фильтром.

Данная конструкция работает следующим образом. Первоначально в полость ниши блока цилиндров двигателя устанавливают предлагаемый магнитный фильтр, а затем на штуцер системы смазки монтируют стандартный масляный фильтр. При этом, благодаря уплотнительному кольцу масляного фильтра соединение магнитного и масляного фильтров герметизируется. При запуске двигателя масло первоначально попадает в полость, образованную нишей блока цилиндров и масляным фильтром, в которой по периметру внутренней цилиндрической поверхности установлен предлагаемый магнитный фильтр. Моторное масло, загрязненное металлическими частицами, проходит мимо магнитов магнитного фильтра и металлические частицы из потока масла притягиваются к магнитам и задерживаются на них. Моторное масло, прошедшее предварительную очистку, поступает далее в стандартный масляный фильтр, проходит через его фильтрующий элемент и подается в систему смазки двигателя.

В случае открытия перепускного клапана стандартного масляного фильтра (из-за загрязнения фильтрующего элемента или при пуске холодного двигателя в условиях низких температур), масло, напрямую проходящее через него к трущимся деталям двигателя, проходит предварительную очистку от абразивных частиц в магнитном фильтре, что позволяет снизить износ двигателя и увеличить его моторесурс.

Недостатком такого магнитного фильтра является необходимость подстраивать конструкцию магнитного фильтра под конкретный тип двигателя, поскольку параметры имеющейся полости, между блоком цилиндров и масляным фильтром могут существенно различаться. Кроме того, из практики известно, что металлические частицы являются не единственными загрязнениями моторного масла, а, попаданию в масляный фильтр, например, сгустков грязи данный магнитный фильтр никак не препятствует. Еще одним существенным недостатком описанного магнитного фильтра является то обстоятельство, что в случае отрыва потоком масла части металлических частиц от магнитов и попадания их обратно в масло, они беспрепятственно проникают в масляный фильтр, а в случае открытия перепускного клапана - непосредственно к трущимся поверхностям деталей двигателя.

Технической задачей настоящей полезной модели является устранение указанных недостатков прототипа - необходимость подстройки конструкции магнитного фильтра под конкретный тип двигателя, его функциональная неработоспособность при наличии в масле грязевых включений и в случае отрыва металлических частиц от магнитов и попадания их обратно в масло.

Технический результат заявляемой полезной модели заключается в повышении надежности работы стандартного масляного фильтра с одновременным обеспечением возможности установки такой секции под любой тип двигателя.

Указанный технический результат достигается за счет того, что секция предварительной очистки масла содержит корпус кольцеобразной формы, в основании которого под углом к его внешним стенкам выполнены отверстия для прохода масла, по центральной оси корпуса выполнено сквозное отверстие с резьбой, в нижней части корпуса выполнена выемка, в которой установлено уплотнительное кольцо, в верхней части корпуса выполнена выемка, вплотную к внутренней стороне стенки корпуса установлено намагниченное кольцо, над которым размещена сетчатая кольцеобразная крышка, по наружному и внутреннему диаметрам которой установлены резиновые уплотнительные кольца, а сверху закреплено стопорное кольцо, при этом в верхней части сквозного отверстия установлена верхняя металлическая переходная втулка, имеющая наружную и внутреннюю резьбу, в нижней части сквозного отверстия установлена нижняя металлическая переходная втулка, имеющая внутреннюю резьбу.

Выполнение в основании корпуса секции предварительной очистки отверстий под углом к его внешней стенке обеспечивает попадание поступающего масла на намагниченное кольцо, расположенное по периметру внутренней стенки корпуса, что обеспечивает возможность очистки масла от находящихся в нем металлических частиц.

Размещение над намагниченным кольцом кольцеобразной сетчатой крышки обеспечивает предварительную очистку проходящего через нее масла от частиц грязи, находящихся в масле.

Размещение по внешнему и внутреннему диаметрам сетчатой кольцеобразной крышки уплотнительных резиновых колец исключает возможность прохождения в стандартный масляный фильтр масла, не прошедшего предварительную очистку.

Установка сверху кольцеобразной сетчатой крышки стопорного кольца позволяет обеспечить фиксацию намагниченного кольца и кольцеобразной сетчатой крышки в корпусе секции предварительной очистки масла.

Размещение в верхней и нижней частях сквозного отверстия в центральной части корпуса переходных втулок с внутренней и наружной резьбой позволяет обеспечить соединение секции предварительной очистки масла с разными типами масляных фильтров и штуцерам системы смазки различных автомобилей.

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена конструкция секции предварительной очистки масла в сборе со стандартным масляным фильтром, на фиг. 2 - конструкция секции предварительной очистки масла в разрезе (общий вид) и на фиг. 3 - работа секции предварительной очистки масла в сборе со стандартным масляным фильтром.

Предлагаемая секция 1 предварительной очистки масла (см. фиг. 1) с помощью резьбового соединения крепится к стандартному масляному фильтру 2 и устанавливается вместе с ним на двигатель внутреннего сгорания. Секция 1 предварительной очистки масла (см. фиг. 2) имеет корпус 3, представляющий собой цельную деталь кольцеобразной формы, выполненную из металла или высокопрочного термостойкого полимерного материала, стойкого к воздействию моторного масла. В основании 4 корпуса 3 под углом к его внешней стенке выполнены отверстия 5. По центральной оси корпуса 3 секции 1 предварительной очистки масла выполнено сквозное отверстие 6, в котором нарезана резьба 7. В нижней части корпуса 3 секции 1 предварительной очистки масла выполнена выемка 8, в которой расположено уплотнительное кольцо 9. В верхней части корпуса 3 также выполнена выемка 10 под уплотнительное кольцо масляного фильтра.

Вплотную к внутренней стороне стенки 11 корпуса 3 секции 1 предварительной очистки масла устанавливается намагниченное кольцо 12. Сверху намагниченного кольца 12 устанавливается кольцеобразная сетчатая крышка 13, по наружному и внутреннему диаметру которой располагаются резиновые уплотнительные кольца 14 и 15 соответственно. Сверху сетчатой крышки 13 устанавливается стопорное кольцо 16.

К верхней части отверстия 6 в центральной части корпуса 3 секции 1 предварительной очистки масла с помощью резьбы 7 присоединяется верхняя металлическая переходная втулка 17, на внешней части которой выполнена наружная резьба 18. К нижней части отверстия 6 в центральной части корпуса 3 секции 1 предварительной очистки масла с помощью резьбы 7 присоединяется нижняя металлическая переходная втулка 19, имеющая внутреннюю резьбу 20.

Предлагаемая секция 1 предварительной очистки масла работает следующим образом (см. фиг. 3). Перед установкой на двигатель описанная секция 1 предварительной очистки масла посредством наружной резьбы 18 верхней переходной втулки 17 и внутренней резьбы центрального резьбового отверстия 21 стандартного масляного фильтра 2 соединяются с фильтром. При этом, уплотнительное кольцо 22 фильтра 2 плотно прилегает к поверхности выемки 10 корпуса 3 секции 1 предварительной очистки масла, обеспечивая, тем самым, герметизацию полученного соединения.

Затем масляный фильтр 2 с секцией 1 предварительной очистки масла устанавливается на двигатель автомобиля, что осуществляется с помощью наружной резьбы штуцера системы смазки двигателя автомобиля и внутренней резьбы 20 нижней переходной втулки 19, установленной в нижней части отверстия 6 центральной части корпуса 3 секции 1 предварительной очистки масла. При этом, уплотнительное кольцо 9, расположенное в выемке 8 в нижней части корпуса 3 секции 1 предварительной очистки масла обеспечивает герметизацию соединения секции предварительной очистки масла с двигателем автомобиля.

Устанавливая в корпус 3 секции 1 предварительной очистки масла верхнюю и нижнюю переходные втулки 17 и 19, имеющие различные параметры наружной 18 и внутренней 20 резьбы, можно присоединять секцию 1 предварительной очистки масла к любым стандартным масляным фильтрам и штуцерам системы смазки различных моделей легковых автомобилей.

После запуска двигателя автомобиля, неочищенное масло из системы смазки двигателя проходит через отверстия 5 в основании 4 корпуса 3 внутрь корпуса 3 секции 1 предварительной очистки масла (фиг. 3) и попадает на внутреннюю поверхность намагниченного кольца 12, благодаря чему находящиеся в масле металлические частицы притягиваются к поверхности намагниченного кольца 12. Затем масло проходит через кольцеобразную сетчатую крышку 13, на поверхности которой осаждаются частицы грязи, содержащиеся в масле. После этого, масло, прошедшее две стадии предварительной очистки, через отверстия 23 в основании фильтра попадает внутрь масляного фильтра 2 (фиг. 1 и фиг. 3). Масло проходит через фильтрующий элемент, очищается, попадает в центральную трубку стандартного масляного фильтра и через центральное резьбовое отверстие стандартного масляного фильтра, попадает в отверстие 6 корпуса 3 секции 1 предварительной очистки масла и, проходя через него и штуцер системы смазки, поступает в систему смазки двигателя.

В случае загрязнения фильтрующего элемента стандартного масляного фильтра 2, внутри его корпуса образуется высокое давление масла, что приводит к открытию перепускного клапана. И хотя, в данном случае, масло, поступающее через него к трущимся деталям двигателя, не проходит через основной фильтрующий элемент, оно уже подверглось фильтрации в секции 1 предварительной очистке масла, благодаря чему снижается износ трущихся деталей двигателя, что положительно сказывается на его долговечности и надежности.

Важным преимуществом предлагаемой секции предварительной очистки масла является то обстоятельство, что ее применение не требует никаких изменений в конструкции как масляных фильтров, так и системы смазки двигателя автомобиля. Нет необходимости и в подстройке конструкции самой секции к конкретному двигателю. Фильтр с секцией 1 предварительной очистки масла может устанавливаться на любой автомобиль, в том числе и на уже находящийся в эксплуатации, как в условиях автосервиса, так и самостоятельно владельцем машины, в качестве дополнительной опции.

При замене стандартного масляного фильтра, секция предварительной очистки масла может продолжать эксплуатироваться. В этом случае секция 1 предварительной очистки масла отсоединяется от стандартного масляного фильтра, с нее снимается стопорное кольцо 16, затем кольцеобразная сетчатая крышка 13 и намагниченное кольцо 12. Снятые детали проходят диагностику, для чего промываются и дефектуются. В случае возможности их дальнейшей эксплуатации, они вновь устанавливаются в корпус секции предварительной очистки, а тот, соответственно, соединяется с новым масляным фильтром, и в таком виде устанавливается на автомобиль.

Таким образом, поставленная техническая задача решена, поскольку нет необходимости подстраивать конструкцию секции предварительной очистки масла под конкретный тип двигателя. Существенно возросла и функциональная работоспособность масляного фильтра, так как вероятность смыва в масляную систему двигателя грязевых частиц и «сгустков» металлических частиц, в случае их отрыва от магнитов и попадания обратно в масло сведена к минимуму. Таким образом, использование секции предварительной очистки масла значительно повышает надежность работы масляного фильтра автомобильного двигателя.

Claims (1)

1. Секция предварительной очистки масла, содержащая корпус кольцеобразной формы, в основании которого под углом к его внешним стенкам выполнены отверстия для прохода масла, по центральной оси корпуса выполнено сквозное отверстие с резьбой, в нижней части корпуса выполнена выемка, в которой установлено уплотнительное кольцо, в верхней части корпуса выполнена выемка, вплотную к внутренней стороне стенки корпуса установлено намагниченное кольцо, над которым размещена сетчатая кольцеобразная крышка, по наружному и внутреннему диаметрам которой установлены резиновые уплотнительные кольца, а сверху закреплено стопорное кольцо, при этом в верхней части сквозного отверстия установлена верхняя металлическая переходная втулка, имеющая наружную и внутреннюю резьбу, к нижней части сквозного отверстия установлена нижняя металлическая переходная втулка, имеющая внутреннюю резьбу.