UA138278U

UA138278U - INTERNAL COMBUSTION ENGINE TURBOCHARGER LUBRICATION SYSTEM

Info

Publication number: UA138278U
Application number: UAU201904683U
Authority: UA
Inventors: Віктор Васильович Аулін; Олексій Вадимович Ізюмський; Андрій Вікторович Гриньків; Вадим Анатолійович Ізюмський; Олександр Миколайович Брюховецький; Сергій Володимирович Лисенко; Олександр Володимирович Кузик; Андрій Петрович Лукашук
Original assignee: Центральноукраїнський Національний Технічний Університет
Priority date: 2019-05-02
Filing date: 2019-05-02
Publication date: 2019-11-25

Abstract

Система змащування турбокомпресора двигуна внутрішнього згоряння містить картер двигуна, оливний насос, оливопровід, зворотний клапан, магістраль високого тиску, напірний патрубок турбокомпресора. Паралельно через оливний трійник під'єднано додаткову оливну магістраль з додатковим зворотним клапаном, оливним насосом з електродвигуном, що живиться через силові електричні дроти з силового реле, яке підключене електричним проводом від замка запалювання та електричного дроту від реле стартера, а силове реле з'єднане з датчиком тиску, вмонтованим в герметичний оливний резервуар, вхід якого з'єднано з магістраллю високого тиску, а вихід через оливний фільтр, що розташований всередині герметичного оливного резервуара, з напірним патрубком турбокомпресора.The lubrication system of the turbocharger of an internal combustion engine includes an engine crankcase, an oil pump, an oil line, a non-return valve, a high-pressure line, a pressure pipe of the turbocharger. An additional oil line with an additional non-return valve, an oil pump with an electric motor powered by power wires from the power relay, which is connected by an electric wire from the ignition lock and an electric wire from the starter relay, is connected in parallel via an oil tee. with a pressure sensor mounted in a sealed oil tank, the inlet of which is connected to the high pressure line, and the outlet through an oil filter located inside the sealed oil tank, with the pressure pipe of the turbocharger.

Description

Корисна модель належить до систем змащування двигунів внутрішнього згоряння зі встановленим турбокомпресором.The useful model belongs to the lubrication systems of internal combustion engines with an installed turbocharger.

Найбільш близьким аналогом є система мащення двигуна внутрішнього згоряння, що містить з'єднані між собою ємкість для моторної оливи, насос подачі оливи до поверхонь тертя, фільтруючі елементи, канали і трубопроводи для підведення оливи до поверхонь тертя, клапани для регулювання роботи системи, додаткову ємкість, розділену рухомим поршнем на дві порожнини, роботою якої керує гідропневморозподільник, що має корпус, в якому розміщено плунжер, на кінцях якого встановлені на одній осі випускний і впускний клапани, а корпусі гідропневморозподільника додатково встановлена діафрагма, яка навантажена додатковою пружиною і з'єднана з плунжером з випускним і впускним клапанами (Патент України Мо 952161.The closest analogue is the lubrication system of an internal combustion engine, which contains interconnected containers for engine oil, a pump for supplying oil to the friction surfaces, filter elements, channels and pipelines for supplying oil to the friction surfaces, valves for regulating the operation of the system, additional capacity , divided by a moving piston into two cavities, the operation of which is controlled by a hydropneumatic distributor, which has a body in which a plunger is placed, at the ends of which exhaust and inlet valves are installed on one axis, and a diaphragm is additionally installed on the body of the hydropneumatic distributor, which is loaded with an additional spring and connected to plunger with outlet and inlet valves (Patent of Ukraine No. 952161.

Недоліком даної системи змащування турбокомпресора є те, що сама робота пристрою (повітряного гідроакумулятора з дроселем, зворотним клапаном і жиклером) не передбачає подачу оливи до підшипників турбокомпресора при запуску двигуна, а також необхідної кількості при частих послідовних, які чергуються, короткочасних пусках і зупинках двигуна, тому що гідроакумулятор не встигатиме наповнюватися оливою, оскільки при роботі двигуна час заповнення гідроакумулятора становить близько 25 секунд. Тому, через нестачу мастила в підшипниках турбокомпресора, під час запуску і короткочасних запусків і зупинок двигуна, буде спостерігатися їх підвищений знос, значне скорочення ресурсу турбокомпресора і, відповідно, передчасний вихід його з ладу.The disadvantage of this turbocharger lubrication system is that the operation of the device itself (air hydraulic accumulator with a throttle, non-return valve and jet) does not provide for the supply of oil to the turbocharger bearings when the engine is started, as well as the required amount during frequent successive, alternating, short-term starts and stops of the engine , because the hydraulic accumulator will not have time to fill with oil, since when the engine is running, the time to fill the hydraulic accumulator is about 25 seconds. Therefore, due to the lack of lubricant in the bearings of the turbocharger, during start-up and short-term starts and stops of the engine, their increased wear will be observed, a significant reduction in the resource of the turbocharger and, accordingly, its premature failure.

В основу корисної моделі поставлена задача збільшення ресурсу радіальних і упорних підшипників турбокомпресора та ресурсу турбокомпресора в цілому.The useful model is based on the task of increasing the resource of radial and thrust bearings of the turbocharger and the resource of the turbocompressor as a whole.

Поставлена задача вирішується тим, що паралельно через оливний трійник під'єднано додаткову оливну магістраль з додатковим зворотнім клапаном, оливним насосом з електродвигуном, що живиться через силові електричні дроти з силового реле, яке підключене електричним проводом від замка запалювання та електричного дроту від реле стартера, а силове реле з'єднане з датчиком тиску, вмонтованим в герметичний оливний резервуар, вхід якого з'єднано з магістраллю високого тиску, а вихід через оливний фільтр, що розташований всередині герметичного оливного резервуара, з напірним патрубком турбокомпресора.The task is solved by the fact that an additional oil line with an additional non-return valve, an oil pump with an electric motor, powered by power electric wires from the power relay, which is connected by an electric wire from the ignition switch and an electric wire from the starter relay, is connected in parallel through the oil tee. and the power relay is connected to a pressure sensor mounted in a hermetic oil tank, the input of which is connected to the high-pressure line, and the output through the oil filter located inside the hermetic oil tank is connected to the pressure nozzle of the turbocharger.

Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де зображена система змащуванняThe essence of the useful model is explained by a drawing showing the lubrication system

Зо турбокомпресора двигуна внутрішнього згорання, який містить картер 1 двигуна, оливний насос 2, оливопровід 3, зворотний клапан 4, магістраль високого тиску 5, паралельно через оливний трійник 6 під'єднано додаткову оливну магістраль 7 з додатковим зворотним клапаном 8, оливним насосом 9 з електродвигуном 10, що включається через силові електричні дроти 11, силове реле 12, яке підключене електричним дротом від замка запалювання 13 та електричного дроту від реле стартера 14, а силове реле з'єднане з датчиком тиску 15, який вмонтованого в герметичний оливний резервуар 16, до якого на вході під'єднано магістраль високого тиску, а на виході через оливний фільтр 17, що розташований всередині герметичного оливного резервуара, під'єднано напірний патрубок турбокомпресора 18.From the turbocharger of the internal combustion engine, which contains the engine crankcase 1, oil pump 2, oil line 3, check valve 4, high pressure line 5, an additional oil line 7 with an additional check valve 8, an oil pump 9 with electric motor 10, which is turned on through power electric wires 11, power relay 12, which is connected by an electric wire from the ignition lock 13 and an electric wire from the starter relay 14, and the power relay is connected to a pressure sensor 15, which is mounted in a sealed oil tank 16, to which a high-pressure line is connected at the inlet, and at the outlet through the oil filter 17, which is located inside the sealed oil tank, the pressure nozzle of the turbocompressor 18 is connected.

Система змащення турбокомпресора працює наступним чином. При включенні запалювання і режиму запуск двигуна по електричних дротах від замка запалення 13 та від реле стартера 14 протікає струм, що дає живлення на реле керування 12, після цього зчитується сигнал з датчика тиску 15, вмонтованого в корпус герметичного резервуара 16, у випадку низького тиску в ньому реле керування 12 перемикається і подає живлення по дротах 11 до електродвигуна 10, який має жорсткий механічний зв'язок з оливним насосом 9. Оливний насос 9 подає оливу з картера двигуна 1, через зворотний клапан 8, що спрацьовує в момент відключення електродвигуна (або початку роботи штатної системи мащення), по додатковій оливній магістралі 7 через трійник 5 в головну масляну магістраль 6 та резервуар 16. Під час заповнення резервуара 16, олива під тиском, через фільтр 17, направляється до напірного патрубка турбокомпресора 18, звідки воно далі буде надходити до підшипникових вузлів турбокомпресора (на кресленні не показано). Після створення необхідного тиску (не менше 0,2МПа) датчик 15 дає сигнал реле керування 12, для відключення живлення електродвигуна 10, що зупиняє роботу оливного насоса 9, після чого закривається зворотний клапан 8, і відбувається запуск двигуна, оскільки реле керування З підключає стартер двигуна до джерела живлення. В цей час штатна головна оливна магістраль двигуна З з оливним насосом 2 починають свою роботу з доставки оливи до підшипників турбокомпресора. У штатну оливну магістраль 3, між насосом 2 і трійником 5, встановлений зворотний клапан 4, який закривається тільки при роботі додаткової системи мащення. Резервуар 16, в якому олива знаходиться під тиском за рахунок створеного тиску додатковою ооливною магістраллю, здійснює додаткову подачу оливи до підшипника турбокомпресора при недостатньому тиску в головній оливній магістралі 6, в момент запуску 60 двигуна і в моменти короткочасного різкого зниження частоти обертання колінчастого вала двигуна внутрішнього згорання під час його роботи.The turbocharger lubrication system works as follows. When the ignition is turned on and the engine is started, a current flows through the electrical wires from the ignition lock 13 and from the starter relay 14, which supplies power to the control relay 12, after which the signal is read from the pressure sensor 15, mounted in the housing of the sealed tank 16, in the case of low pressure in it, the control relay 12 is switched and supplies power through the wires 11 to the electric motor 10, which has a rigid mechanical connection with the oil pump 9. The oil pump 9 supplies oil from the crankcase of the engine 1, through the non-return valve 8, which is activated at the moment of disconnection of the electric motor ( or the start of the regular lubrication system), through the additional oil line 7 through the tee 5 into the main oil line 6 and the tank 16. During the filling of the tank 16, oil under pressure, through the filter 17, is directed to the pressure nozzle of the turbocharger 18, from where it will be further to reach the bearing units of the turbocharger (not shown in the drawing). After creating the required pressure (not less than 0.2 MPa), the sensor 15 gives a signal to the control relay 12, to cut off the power supply to the electric motor 10, which stops the operation of the oil pump 9, after which the non-return valve 8 is closed, and the engine starts, because the control relay C connects the starter motor to the power source. At this time, the standard main oil line of engine Z with oil pump 2 begins its work of delivering oil to the turbocharger bearings. In the standard oil line 3, between the pump 2 and the tee 5, a non-return valve 4 is installed, which closes only when the additional lubrication system is operating. Reservoir 16, in which the oil is under pressure due to the pressure created by the additional oil line, provides additional oil supply to the turbocharger bearing in case of insufficient pressure in the main oil line 6, at the time of engine start-up 60 and at times of a short-term sharp decrease in the frequency of rotation of the crankshaft of the internal engine combustion during its operation.

У момент зупинки двигуна, коли штатний оливний насос 2 припиняє свою роботу, і тиск у головній оливній магістралі З різко падає до нуля, зворотний клапан 4 закривається, і олива в резервуарі 16 під тиском, надходить через фільтр 17 і напірний патрубок 18, в підшипниковий вузол турбокомпресора, продовжуючи його мащення до повного вибігу ротора турбокомпресора, вже при непрацюючому двигуні.At the moment of stopping the engine, when the standard oil pump 2 stops working, and the pressure in the main oil line C drops sharply to zero, the check valve 4 closes, and the oil in the tank 16 under pressure flows through the filter 17 and the pressure nozzle 18 into the bearing the turbocharger unit, continuing its lubrication until the turbocharger rotor runs out, even with the engine not working.

Таким чином, зменшується час на граничне мащення в підшипниковому вузлі турбокомпресора та дає можливість збільшити ресурс радіальних та упорних підшипників турбокомпресора та турбокомпресора в цілому.Thus, the time for extreme lubrication in the bearing unit of the turbocompressor is reduced and makes it possible to increase the resource of the radial and thrust bearings of the turbocompressor and the turbocompressor as a whole.

Claims

UTILITY MODEL FORMULA Turbocharger lubrication system of an internal combustion engine comprising crankcase, oil pump, oil line, check valve, high pressure line, turbocharger discharge pipe, characterized by an additional oil line with an additional check valve connected in parallel through the oil tee , an oil pump with an electric motor, fed through power electric wires from a power relay, which is connected by an electric wire from the ignition switch and an electric wire from the starter relay, and the power relay is connected to a pressure sensor mounted in a sealed oil tank, the input of which is connected to the high-pressure line, and the output through the oil filter, located inside the sealed oil tank, to the pressure nozzle of the turbocharger. I am U ee sia a an ri Bosh yn M 2 vne ei sh- yi ! Z IZ I «h u N Her IZ i K as i i i oi KO x that I MO x she U Mo i o SHE seni Z knmmhu Z ! And I still ate! Ion shvyuO : In one Kon | muh student KUSH more KK en x he Chor, oh I V M do a v she ke u U x IZ ho i Z oo