RU52107U1 - Смазочная система для турбокомпрессора двигателя внутреннего сгорания - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области двигателестроения, а именно, к смазочным системам для турбокомпрессоров, применяемых как на бензиновых двигателях внутреннего сгорания, так и на дизельных (в дальнейшем - двигателях). Технический результат - исключение статических и знакопеременных циклических напряжений кручения гибкого элемента в месте соединения с прижимным кольцом, приводящих к разгерметизации маслопроводов в условиях вибрационных и температурных воздействий со стороны турбокомпрессора при длительной эксплуатации, а также исключение попадания при работе двигателя картерных газов в корпус подшипников турбокомпрессора и стабилизация работы отводящего маслопровода. Для этого в смазочной системе для турбокомпрессора двигателя гибкий элемент герметично закреплен на прижимном кольце со свободным вращением вокруг своей оси относительно прижимного кольца в месте закрепления, при этом канал для слива смазочного масла из турбокомпрессора выполнен в виде входного и выходного отверстий, оси которых пересекаются под углом β=90±10°, причем ось выходного отверстия выполнена под углом γ=40±10° к фланцу масляного картера двигателя, а во входном отверстии канала размещается цилиндрический патрубок.

Description

Полезная модель относится к области двигателестроения, а именно, к смазочным системам для турбокомпрессоров, применяемых как на бензиновых двигателях внутреннего сгорания, так и на дизельных (в дальнейшем - двигателях).

Известна смазочная система для турбокомпрессора двигателя, содержащая масляный картер двигателя, насос подачи смазочного масла, главную масляную магистраль двигателя, каналы для смазочного масла в блоке цилиндров, подводящий маслопровод с гибким элементом, зажимными муфтами, ниппелем и прижимным кольцом, корпус подшипников турбокомпрессора, отводящий маслопровод с гибким элементом и сливной штуцер, размещенный в блоке цилиндров. Входная и выходная части подводящего маслопровода выполнены из металлических трубок, соединенных между собой коротким гибким элементом, например, эластичной многослойной трубкой, которая с помощью зажимных муфт крепится неподвижно относительно каждой металлической трубки. Металлическая трубка входной части подводящего маслопровода припаяна к ниппелю, который с помощью накидной гайки неподвижно крепится к блоку цилиндров двигателя. Металлическая трубка выходной части подводящего маслопровода припаяна к прижимному кольцу, которое с помощью полого болта неподвижно крепится к верхней части корпуса подшипников турбокомпрессора. Подводящий маслопровод полностью покрывается высокотермостойким эластичным лаком. Входная и выходная части отводящего маслопровода выполнены из металлических трубок, соединенных между собой коротким гибким элементом - сильфоном, который припаивается к металлическим трубкам. Металлическая трубка входной части отводящего маслопровода припаяна к фланцу, который с помощью двух болтов неподвижно крепится к нижней части корпуса подшипников

турбокомпрессора. Металлическая трубка выходной части отводящего маслопровода припаяна к ниппелю, который с помощью накидной гайки крепится к сливному штуцеру [см. MTZ Motortechnische Zeitschrift 58 (1997) 9, Bild 1, p.467; патент DE №19636841 А 1, Int. Cl⁶: F 17 D 1/08, F 01 M 11/02, дата публикации - 12.03.1998 г.].

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата, относятся жесткое соединение коротких гибких элементов с металлическими трубками и свободный доступ картерных газов в корпус подшипников турбокомпрессора. В местах жестких соединений возникают статические напряжения изгиба и кручения при затяжке ниппеля накидной гайкой, на которые при работе двигателя накладываются дополнительные знакопеременные циклические напряжения изгиба и кручения от вибрационных и температурных воздействий со стороны турбокомпрессора, что приводит к разгерметизации маслопроводов. Свободное прохождение картерных газов в корпус подшипников турбокомпрессора через прямой канал, образуемый штуцером и отводящим маслопроводом, может приводить к периодическому запиранию вспененного смазочного масла в корпусе подшипников турбокомпрессора и его попаданию в системы газообмена двигателя.

Наиболее близкой смазочной системой того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности признаков является смазочная система для турбокомпрессора двигателя, содержащая масляный картер двигателя, насос подачи смазочного масла, главную масляную магистраль двигателя, каналы для смазочного масла в блоке цилиндров, подводящий маслопровод с гибким элементом, корпус подшипников турбокомпрессора, отводящий маслопровод с гибким элементом, штуцер, размещенный в картере двигателя выше уровня смазочного масла и образующий канал для слива смазочного масла из турбокомпрессора. Два ниппеля с помощью зажимных муфт крепятся неподвижно относительно гибкого элемента подводящего маслопровода, выполненного из фторопластовой трубки с наружной металлической оплеткой. Ниппель входного участка подводящего маслопровода с помощью накидной гайки

неподвижно крепится к прижимному кольцу, которое с помощью полого болта неподвижно крепится к блоку цилиндров двигателя. Ниппель выходного участка подводящего маслопровода с помощью накидной гайки неподвижно крепится к корпусу подшипников турбокомпрессора. Между входной и выходной частями отводящего маслопровода, выполненных из коротких металлических трубок, расположен гибкий элемент, который с помощью зажимных муфт крепится неподвижно относительно каждой металлической трубки. Металлическая трубка входной части отводящего маслопровода припаяна к фланцу, который с помощью двух болтов неподвижно крепится к нижней части корпуса подшипников турбокомпрессора. Металлическая трубка выходной части отводящего маслопровода припаяна к ниппелю, который с помощью накидной гайки крепится к штуцеру для свободного слива вспененного масла в масляный картер двигателя [см. MTZ Motortechnische Zeitschrift 53 (1992) 5, Bild - p.214 и Bild 1 - p.215; http://www.atpturbo.com/root/releases/release O52704.htm].

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата, относятся жесткое соединение гибких элементов с металлическими трубками и свободный доступ картерных газов в корпус подшипников турбокомпрессора. В местах жестких соединений возникают статические напряжения изгиба и кручения при затяжке ниппеля накидной гайкой, на которые при работе двигателя накладываются дополнительные знакопеременные циклические напряжения изгиба и кручения от вибрационных и температурных воздействий со стороны турбокомпрессора, что приводит при длительной эксплуатации автомобиля к разгерметизации дорогостоящих маслопроводов. Свободное прохождение картерных газов в корпус подшипников турбокомпрессора через прямой канал, образуемый штуцером и отводящим маслопроводом, может приводить к периодическому запиранию вспененного смазочного масла в корпусе подшипников турбокомпрессора и его попаданию в системы газообмена двигателя.

Сущность полезной модели - применение в смазочной системе для турбокомпрессора двигателя подводящего маслопровода, гибкий элемент которого герметично закреплен на прижимном кольце со свободным вращением вокруг своей оси относительно прижимного кольца в месте закрепления без разгерметизации стыка, а также применение канала в масляном картере двигателя для слива смазочного масла из турбокомпрессора, который выполнен в виде входного с патрубком и выходного отверстий с пересекающимися под заданным углом осями.

Технический результат - исключение статических и знакопеременных циклических напряжений кручения гибкого элемента в месте его закрепления на прижимном кольце, приводящих к разгерметизации маслопроводов в условиях вибрационных и температурных воздействий со стороны турбокомпрессора при длительной эксплуатации, а также исключение попадания при работе двигателя картерных газов в корпус подшипников турбокомпрессора и стабилизация работы отводящего маслопровода.

Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что в смазочной системе для турбокомпрессора двигателя, содержащей масляный картер двигателя, насос подачи смазочного масла, главную масляную магистраль двигателя, каналы для смазочного масла в блоке цилиндров, подводящий маслопровод с гибким элементом, зажимными муфтами и, по крайней мере с одним прижимным кольцом, корпус подшипников турбокомпрессора, отводящий маслопровод с гибким элементом, канал, размещенный в картере двигателя выше уровня смазочного масла, особенностью является то, что гибкий элемент герметично закреплен на прижимном кольце со свободным вращением вокруг своей оси относительно прижимного кольца в месте закрепления, при этом канал для слива смазочного масла из турбокомпрессора выполнен в виде входного и выходного отверстий, оси которых пересекаются под углом β=90±10°, причем ось выходного отверстия выполнена под углом γ=40±10° к фланцу масляного картера

двигателя, кроме того, во входном отверстии канала размещен цилиндрический патрубок.

Выполнение смазочной системы для турбокомпрессора двигателя описанным выше образом с использованием всей предложенной совокупности существенных признаков позволяет исключить статические и знакопеременные циклические напряжения кручения гибкого элемента в месте его закрепления на прижимном кольце, приводящие к разгерметизации нагнетательного маслопровода в условиях вибрационных и температурных воздействий со стороны турбокомпрессора при длительной эксплуатации, а также исключить попадание при работе двигателя картерных газов в корпус подшипников турбокомпрессора и стабилизировать работу отводящего маслопровода.

Для пояснения настоящей полезной модели приведены следующие иллюстрации:

на фиг.1 - изображена схема смазочной системы для турбокомпрессора двигателя внутреннего сгорания;

на фиг.2 - изображен осевой разрез канала с патрубком для слива смазочного масла из турбокомпрессора в масляный картер двигателя.

Смазочная система для турбокомпрессора 1 двигателя содержит масляный картер 2 двигателя, насос 3 подачи смазочного масла, главную масляную магистраль 4 двигателя, каналы 5 для смазочного масла в блоке цилиндров 6, подводящий маслопровод с гибким элементом 7, с двумя зажимными муфтами 8 и 9, с двумя прижимными кольцами 10 и 11, корпус подшипников турбокомпрессора 12, отводящий маслопровод с гибким элементом 13, канал 14, размещенный в картере 2 двигателя выше уровня 15 смазочного масла и предназначенный для слива смазочного масла из турбокомпрессора 1. Гибкий элемент 7 подводящего маслопровода с помощью зажимных муфт 8 и 9 герметично соединен с прижимными кольцами 10 и 11 со свободным вращением вместе с зажимными муфтами 8 и 9 вокруг своей оси относительно прижимных колец 10 и 11. Канал 14 для слива смазочного масла из корпуса подшипников 12 турбокомпрессора 1 выполнен в виде входного 16 и

выходного 17 отверстий, оси которых пересекаются под углом β=90±10°, причем ось выходного отверстия 17 выполнена под углом γ=40±10° к фланцу 18 масляного картера 2 двигателя, что позволяет при прохождении потока смазочного масла в канале 14 образовать сплошную масляную пробку, предотвращающую прохождение картерных газов в корпус 12 подшипников турбокомпрессора 1, и стабилизировать работу отводящего маслопровода за счет образования масляного столба в гибком элементе 13. Во входном 16 отверстии размещен цилиндрический патрубок 19. Гибкий элемент 7 подводящего маслопровода выполнен из фторопластовой трубки с защитной металлической оплеткой. Прижимное кольцо 10 подводящего маслопровода полым болтом 20 неподвижно крепится к блоку цилиндров 6, а прижимное кольцо 11 с помощью полого болта 21 неподвижно крепится к верхней части корпуса 12 подшипников турбокомпрессора 1. К нижней части корпуса подшипников 12 турбокомпрессора 1 крепится фланец с патрубком 22. Гибкий элемент 13 отводящего маслопровода, выполненный из резиновой трубки, с помощью хомутов неподвижно крепится к патрубкам 19 и 22.

Смазочная система для турбокомпрессора двигателя работает следующим образом.

При монтаже, а также в условиях вибрационных и температурных воздействий со стороны турбокомпрессора при работе двигателя гибкий элемент 7 подводящего маслопровода вместе с зажимными муфтами 8 и 9 занимает произвольное положение относительно прижимных колец 10 и 11. Из масляного картера 2 насос 3 подает под давлением смазочное масло в главную масляную магистраль 4 двигателя, откуда по каналам 5 в блоке цилиндров 6 оно поступает через полый болт 20 в подводящий маслопровод с гибким элементом 7 и, далее, через полый болт 21 - в верхнюю часть корпуса 12 подшипников турбокомпрессора 1, где происходит смазывание и охлаждение подшипников ротора турбокомпрессора 1. Из подшипников ротора смазочное масло свободно стекает в нижнюю часть корпуса 12 подшипников турбокомпрессора 1, далее, через отводящий маслопровод с гибким элементом 13

и канал 14 - в масляный картер 2. В канале 14 поток смазочного масла меняет направление, образуя сплошную масляную пробку, предотвращающую прохождение картерных газов в корпус 12 подшипников турбокомпрессора 1. Высота масляного столба в гибком элементе 13 изменяется в зависимости от расхода смазочного масла через турбокомпрессор 1.

Преимущество полезной модели состоит в том, что по сравнению с известными смазочными системами для турбокомпрессора происходит исключение статических и знакопеременных циклических напряжений кручения гибкого элемента в месте его соединения с прижимным кольцом, приводящих к разгерметизации маслопроводов в условиях вибрационных и температурных воздействий со стороны турбокомпрессора при длительной эксплуатации, а также исключение попадания при работе двигателя картерных газов в корпус подшипников турбокомпрессора и стабилизация работы отводящего маслопровода за счет применения в смазочной системе для турбокомпрессора двигателя подводящего маслопровода, гибкий элемент которого вместе с зажимной муфтой свободно вращается вокруг своей оси относительно прижимного кольца без разгерметизации стыка, а также применения канала в масляном картере двигателя для слива смазочного масла из турбокомпрессора, который выполнен в виде входного с патрубком и выходного отверстий с пересекающимися под заданным углом осями.

Claims (3)

1. Смазочная система для турбокомпрессора двигателя внутреннего сгорания, содержащая масляный картер двигателя, насос подачи смазочного масла, главную масляную магистраль двигателя, каналы для смазочного масла в блоке цилиндров, подводящий маслопровод с гибким элементом, зажимными муфтами и, по крайней мере, с одним прижимным кольцом, корпус подшипников турбокомпрессора, отводящий маслопровод с гибким элементом, канал, размещенный в картере двигателя выше уровня смазочного масла, отличающаяся тем, что гибкий элемент герметично закреплен на прижимном кольце со свободным вращением вокруг своей оси относительно прижимного кольца в месте закрепления.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что канал для слива смазочного масла из турбокомпрессора выполнен в виде входного и выходного отверстий, оси которых пересекаются под углом β=90±10°, причем ось выходного отверстия выполнена под углом γ=40±10° к фланцу масляного картера двигателя.

3. Система по п.2, отличающаяся тем, что во входном отверстии канала размещен цилиндрический патрубок.