БЛОК КОМБИНИРОВАННЫХ МАСЛЯНОГО ФИЛЬТРА И РЕСТРИКТОРА
UNIT OF COMBINED OIL FILTER AND RESTRICTOR

Настоящее изобретение относится к аппаратам для ограничения потока масла через масляный канал и, в частности, к аппарату, имеющему масляный фильтр и рестриктор потока масла.
Известен, например, патент США 6557518 - для обеспечения ограничения потока масла в масляных каналах управления для подачи масла в отключаемые гидравлические регуляторы зазора для чистки каналов управления газообразного пара так, чтобы при необходимости могло быть обеспечено надлежащее функционирование механизмов отключения.
Недостаток такого варианта реализации заключается в том, что масляный рестриктор имеет малый размер отверстия, что может привести к засорению прохода, если какой-либо мусор попадет в рестриктор. Другой недостаток, связанный с предыдущим уровнем техники, заключается в том, что такой рестриктор трудно очистить, если происходит засорение.
Кроме того, известно, например, из патента США 6484680, что блок рестриктора и фильтра используется с агрегатом двигателя для изменения фаз кулачкового распределения. Блок рестриктора и фильтра запрессовывается в один из масляных каналов в двигателе, поэтому этот блок сложно снять, если фильтр (фильтры) засоряется. Кроме того, блок рестриктора и фильтра фильтрует только масло, поступающее в рестриктор с одной стороны, и такая конструкция не пригодна в случаях, когда существует двунаправленный поток через рестриктор.
Целью настоящего изобретения является обеспечение возможности легкого демонтажа и установки блока комбинированных масляного фильтра и рестриктора, который проще устанавливать или удалять и который обеспечивает фильтрацию масла, проходящего через масляный рестриктор, независимо от направления потока масла.
Согласно первому аспекту изобретения, представлен блок комбинированных масляного фильтра и рестриктора, содержащий узел фильтра и рестриктора и металлический резьбовой элемент для плотного удерживания узла фильтра и рестриктора в нужном положении, при этом узел фильтра и рестриктора содержит трубчатый корпус с цилиндрической боковой стенкой, определяющей, по крайней мере, одно первичное окно для доступа масла, расположенное в цилиндрической боковой стенке в положении, пространственно удаленном от первого конца трубчатого корпуса, рестриктор потока масла, расположенный в первичном отверстии, первый фильтр, расположенный между первым концом рестриктора потока масла и, по крайней мере, одним первичным окном для доступа масла, и второй фильтр, расположенный между вторым окном для доступа масла и вторым концом рестриктора потока, таким образом, что рестриктор потока масла находится между первым и вторым масляными фильтрами.
Рестриктор потока масла может содержать корпус рестриктора, определяющий отверстие малого диаметра, причем корпус рестриктора расположен в первичном отверстии, определенном цилиндрической стенкой трубчатого корпуса.
Второй масляный фильтр может быть закреплен в нужном положении с помощью корпуса рестриктора.
Конечная часть трубчатого корпуса может взаимодействовать с отверстием в конечной части резьбового элемента так, чтобы трубчатый корпус прикреплялся к резьбовому элементу.
Трубчатый корпус может быть выполнен из пластмассы.
У резьбового элемента могут быть головная часть и резьбовая часть корпуса, отделенная от головной части кольцевой канавкой для размещения мягкого уплотнения при использовании.
Головная часть может иметь поверхность в форме усеченного конуса для обеспечения вторичного уплотнения между головной частью и отверстием в компоненте, с которым резьбовой элемент при использовании соединен посредством резьбового соединения.
Головная часть может иметь средства зацепления для закрепления блока комбинированных масляного фильтра и рестриктора в нужном положении.
Первый масляный фильтр может содержать цилиндрический фильтрующий элемент, расположенный в трубчатом корпусе так, чтобы перекрывать, по крайней мере, одно первичное окно для доступа масла.
Согласно второму аспекту изобретения представлен блок, содержащий структурный металлический компонент и блок комбинированных масляного фильтра и рестриктора, созданный в соответствии с вышеуказанным первым аспектом изобретения, а также структурный металлический компонент, определяющий, по крайней мере, два масляных канала и резьбовое поперечное отверстие, соединяющее первый масляный канал из числа, по крайней мере, двух масляных каналов, со вторым масляным каналом из числа, по крайней мере, двух масляных каналов, металлический резьбовой элемент блока комбинированных масляного фильтра и рестриктора, соединенный при помощи резьбы с резьбовым поперечным отверстием, причем первый масляный канал расположен с возможностью гидравлического сообщения, по крайней мере, с одним первичным окном для доступа масла блока комбинированных масляного фильтра и рестриктора, и, по крайней мере, один второй масляный канал расположен с возможностью гидравлического сообщения с вторым окном для доступа масла блока комбинированных масляного фильтра и рестриктора.
Резьбовое поперечное отверстие может содержать коническую часть для взаимодействия с поверхностью в форме усеченного конуса на головной части резьбового элемента, для создания уплотнения между ними.
Трубчатый корпус может иметь, по крайней мере, одно внешнее круговое ребро для уплотнения при соединении с резьбовым поперечным отверстием в металлическом компоненте.
Структурный металлический компонент может быть головкой цилиндров двигателя.
Согласно третьему аспекту изобретения представлен двигатель с переменным рабочим объемом, имеющий, по крайней мере, один отключаемый цилиндр, головку цилиндров, формирующую структурный металлический компонент в составе блока, созданного в соответствии с вышеуказанным вторым аспектом изобретения и, по крайней мере, одного отключаемого гидравлического регулятора зазора, связанного с клапаном, поддерживаемым головкой цилиндров, отличающийся тем, что во время работы всех цилиндров двигателя блок комбинированных масляного фильтра и рестриктора позволяет ограниченному потоку масла для чистки проходить из канала подачи масла, по крайней мере, для одного отключаемого гидравлического регулятора зазора к сигнальному масляному каналу, по крайней мере, для одного отключаемого гидравлического регулятора зазора, чтобы произвести чистку сигнального масляного канала.
Настоящее изобретение будет раскрыто посредством примера на чертеже, который содержит следующее.
Фиг. 1 - поперечный разрез блока комбинированных масляного фильтра и рестриктора согласно первому аспекту изобретения с первым демонтированным масляным фильтром.
Фиг. 2 - поперечный разрез блока комбинированных масляного фильтра и рестриктора, показанный на фиг. 1 с установленным первым масляным фильтром.
Фиг. 3 - частичный поперечный разрез структурного металлического компонента в форме головки цилиндра в соответствии со вторым аспектом изобретения, показывающий блок комбинированных масляного фильтра и рестриктора, помещенный в отверстие в головке цилиндра.
Фиг. 4а - схематическая блок-схема потоков масла для головки цилиндра трехцилиндрового двигателя с переменным рабочим объемом, показывающая направление потоков масла через питающие и сигнальные каналы в головке цилиндра и положения двух блоков комбинированных масляного фильтра и рестриктора относительно этих каналов, когда работают все цилиндры.
Фиг. 4b - увеличенный вид зоны Ра на фиг. 4а.
Фиг. 5а - схематическая блок-схема потоков масла, подобная изображенной на фиг. 4а, показывающая направление потоков масла через питающие и сигнальные каналы в головке цилиндра, когда один из цилиндров отключен.
Фиг. 5b - увеличенный вид зоны Pb на фиг. 5а.
Фиг. 6 и 7 являются схематическими блок-схемами потоков масла, подобными изображенной на фиг. 4b, но с изображением альтернативных реализаций масляного канала.
Фиг. 8 является принципиальной схемой двигателя с переменным рабочим объемом, созданным в соответствии с третьим аспектом изобретения, с головкой цилиндров в соответствии со вторым аспектом изобретения, показывающей движение потока масла через двигатель.
При помощи ссылок на фиг. 1 и 2 показан блок 5 комбинированных масляного фильтра и рестриктора.
Блок 5 комбинированных масляного фильтра и рестриктора содержит узел 20 фильтра и рестриктора и металлический резьбовой элемент 10 для плотного удерживания узла 20 фильтра и рестриктора в нужном положении.
Узел 20 фильтра и рестриктора содержит пластмассовый трубчатый корпус 21 с цилиндрической боковой стенкой 22, определяющей первичное, вторичное и третичное отверстия 23, 24, 25 соответственно.
Два разнесенных по окружности первичных окна 29 для доступа масла расположены в цилиндрической боковой стенке 22 трубчатого корпуса 21 и находятся далеко от первого конца 26 трубчатого корпуса 21. Следует принять во внимание, что могло быть представлено большее или меньшее количество первичных окон для доступа масла.
На втором конце трубчатого корпуса 21 находится конечная часть 27, связанная с отверстием 15 в трубчатой конечной части 14 резьбового элемента 10, что позволяет прикрепить трубчатый корпус 21 к резьбовому элементу 10.
Трубчатый корпус 21 имеет несколько круговых ребер 28, сформированных на наружной поверхности цилиндрической боковой стенкой 22. В реализации показанного устройства существуют три ребра 28, расположенные между первым концом 26 трубчатого корпуса 21 и двумя первичными окнами 29 для доступа масла и два ребра, расположенные между второй конечной частью 27 и двумя первичными окнами 29 для доступа масла. Ребра 28 имеют такой размер, чтобы плотно входить в отверстие в компоненте, с которым блок 5 комбинированных масляного фильтра и рестриктора связан при использовании, чтобы предотвратить или ограничить утечку масла из области двух первичных окон 29 для доступа масла, к первому концу 26 трубчатого корпуса 21 или ко второй конечной части 27 трубчатого корпуса 21. Следует принять во внимание, что вместо ребер 28 трубчатый корпус 21 может иметь гладкую наружную поверхность, формирующую посадку с натягом в отверстии компонента для предотвращения утечки.
Рестриктор 30 потока масла расположен в первичном отверстии 23. Рестриктор 30 потока масла содержит алюминиевый корпус рестриктора 31, определяющий отверстие 32 малого диаметра, имеющее в данном случае диаметр 500 микрон (0,5 мм). Корпус рестриктора 31 расположен в первичном отверстии 23, определяемом цилиндрической стенкой 22 трубчатого корпуса 21 и формируется во время производства трубчатого корпуса 21.
Следует принять во внимание, что вместо отверстия малого диаметра может использоваться диафрагма и что настоящее изобретение не ограничивается рестриктором, имеющим отверстие малого диаметра. Однако рестриктор, имеющий длинное отверстие с большим отношением длины к диаметру, имеет преимущество, поскольку обеспечивает ламинарное течение жидкости через рестриктор.
Первый масляный фильтр 41 расположен между первым концом 32 отверстия 32 рестриктора потока масла и первичным окном 29 для доступа масла, а второй масляный фильтр 42 расположен между вторым окном 33 для доступа масла и вторым концом 34 отверстия 32 рестриктора потока таким образом, что отверстие 32 рестриктора потока масла находится между первым и вторым масляными фильтрами 41 и 42. Второе окно 33 для доступа масла определяется в этом примере сформованным концом корпуса рестриктора 31, который удерживает второй масляный фильтр 42 в нужном положении.
Первый масляный фильтр 41 является цилиндрическим фильтрующим сетчатым элементом для обеспечения радиальной фильтрации масла, поступающего в отверстие 32 рестриктора потока масла, и находится снаружи трубчатого корпуса 21, над двумя первичными окнами 29 для доступа масла. То есть, цилиндрический фильтрующий элемент 41 расположен в трубчатом корпусе 21, перекрывая два первичных окна 29 для доступа масла.
Внешний диаметр первого масляного фильтра 41 приблизительно равен диаметру первичного отверстия 23 трубчатого корпуса 21 так, чтобы его можно было протолкнуть внутрь.
Второй масляный фильтр 42 является сетчатым фильтром в форме диска, обеспечивающим осевую фильтрацию масла, поступающего в отверстие 32 рестриктора потока масла от второго окна 33 для доступа масла.
Размер ячеек сетки обеих фильтров 41, 42 меньше, чем диаметр отверстия 32 рестриктора потока масла. То есть, в этом случае у первого и второго масляных фильтров 41 и 42 размер ячеек сетки меньше, чем 500 микрон (0,5 мм).
Вторичное и третичное отверстия 24 и 25 используются в том случае, когда надо извлечь трубчатый корпус 21 из отверстия, в которое он вставляется при использовании, в ситуации, когда металлический резьбовой элемент 10 отделена от второй конечной части 27 трубчатого корпуса 21 во время удаления блока 5 комбинированных масляного фильтра и рестриктора. В случае такого разъединения в трубчатый корпус 21 ввинчивается самонарезающий экстрактор, имеющий самонарезающий винт с диаметром, приблизительно равным диаметру вторичного отверстия 24, что позволяет удалить трубчатый корпус 21. Диаметр третичного отверстия 25 меньше, чем диаметр вторичного отверстия 24, и поэтому резьбовое соединение самонарезающего экстрактора с третичным отверстием 25 создается с участием дополнительного пластичного материала для ввинчивания винта самонарезающего экстрактора, что обеспечивает лучший захват.
Металлический резьбовой элемент 10 в этом случае делается из стали и содержит головную часть 11, резьбовую часть 12 корпуса и трубчатую конечную часть 14.
Резьбовая часть 12 корпуса находится между головной частью 11 и трубчатой конечной частью 14 резьбового элемента 10.
Резьбовая часть 12 корпуса отделена от головной части 11 кольцевой канавкой 17, предназначенной для установки кольца 8 круглого сечения при использовании. Кольцо круглого сечения создает первичное уплотнение между резьбовым элементом 10 и отверстием в компоненте, с которым резьбовой элемент 10 соединен посредством резьбового соединения при использовании.
Резьбовая часть 12 корпуса имеет внешнюю винтовую резьбу 13, сформированную так, что она соответствует резьбе в компоненте, в который устанавливается блок 5 комбинированных масляного фильтра и рестриктора при использовании.
Головная часть 11 имеет поверхность 16 в форме усеченного конуса, создающую вторичное уплотнение между головной частью 11 и отверстием в компоненте, с которым резьбовой элемент 10 соединен посредством резьбового соединения при использовании.
Головная часть 11 имеет средства зацепления 18 для крепления блока 5 комбинированных масляного фильтра и рестриктора в нужном положении. В этом случае средства зацепления имеют внутреннее шестигранное углубление 18, которое может взаимодействовать с соответствующим инструментом для вращения блока 5 комбинированных масляного фильтра и рестриктора, чтобы завинтить его или установить в компонент, для которого он предназначен. Одно из преимуществ настоящего изобретения заключается в том, что могут использоваться стандартные ручные инструменты и инструменты с подводимой мощностью, чтобы быстро установить или удалить блок 5 комбинированных масляного фильтра и рестриктора. Следует принять во внимание, что форма углубления не обязательно должна быть шестигранной и что другие средства зацепления могут присутствовать в головной части в качестве альтернативы, например и без ограничения, может использоваться шлицевое зацепление. Следует также принять во внимание, что средства зацепления могут представлять собой не углубление, а головку, например, шестигранную.
В данном примере трубчатый корпус 21 запрессован в отверстие 15 в трубчатой конечной части 14 резьбового элемента 10, чтобы соединить головную часть 11 и трубчатую часть 20.
Расположение первого и второго масляных фильтров 41 и 42 таково, что, при использовании, независимо от направления потока масла через отверстие 32 рестриктора, масло должно течь через первый фильтр 41 или второй фильтр 42 перед прохождением через отверстие 32 рестриктора. Это гарантирует, что никакие частицы, достаточно большие для засорения отверстия 32 рестриктора, не могут попасть в отверстие 32 рестриктора, что снижает риск блокирования отверстия 32 рестриктора.
Если первый фильтр 41 или второй фильтр 42 становится частично засоренным, можно достаточно легко и быстро извлечь блок 5 комбинированных масляного фильтра и рестриктора и очистить соответствующий масляный фильтр 41 или масляный фильтр 42 или заменить блок 5 комбинированных масляного фильтра и рестриктора.
Кроме того, преимущество настоящего изобретения заключается в том, что требуются только механические уплотнения для герметизации при установке блока 5 комбинированных масляного фильтра и рестриктора в нужном положении, и не требуется какой-либо жидкий или несхватывающийся герметик.
Далее со ссылками на фиг. 3-8 будет описано образцовое использование такого блока комбинированных масляного фильтра и рестриктора.
Трехцилиндровый двигатель 100 с переменным рабочим объемом, имеющий четыре клапана на цилиндр, содержит головку цилиндров 50, блок 101 цилиндров и маслосборник 103. Масло прокачивается через блок 101 цилиндров насосом 102 через несколько внутренних масляных каналов 105 и возвращается к маслосборнику 103, как хорошо известно из конструкции таких двигателей.
Устройство 106 непосредственной подачи масла подает масло от одного из масляных каналов 105 в блоке 101 цилиндров к головке цилиндра 50 через обратный клапан OK (NRV).
Масло, поступающее к головке цилиндра 50, используется для смазки нескольких подшипников кулачкового вала (кулачковый подшипник) через каналы 63 подачи масла и для управления блоком изменения фаз кулачкового распределения (не показан) путем подачи масла в систему изменения фаз кулачкового распределения (ИФКР) VCT в кулачковые масляные питатели 64а, 64b и к двенадцати гидравлическим регуляторам D1, D2, D3, D4, Н1, Н2, Н3, Н4, Н5, Н6, Н7, Н8 зазора.
Гидравлические регуляторы D1, D2 Н1, Н2, Н3 и Н4 зазора связаны с выпускными клапанами двигателя 100, а гидравлические регуляторы D3, D4, Н5, Н6, Н7 и Н8 зазора связаны с впускными клапанами двигателя 100.
Первый отключаемый цилиндр двигателя 100 имеет первый выпускной клапан (не показан), управляемый гидравлическим регулятором D1 зазора, второй выпускной клапан (не показан) управляемый гидравлическим регулятором D2 зазора, первый впускной клапан (не показан), управляемый гидравлическим регулятором D3 зазора и второй впускной клапан (не показан), управляемый гидравлическим регулятором D4 зазора. Гидравлические регуляторы D1, D2, D3 и D4 зазора являются отключаемыми гидравлическими регуляторами зазора с положительным давлением масла, которые могут использоваться для отключения работы соответствующего клапана, с которым они связаны.
Второй неотключаемый цилиндр двигателя 100 имеет первый выпускной клапан (не показан), управляемый гидравлическим регулятором Н1 зазора, второй выпускной клапан (не показан), управляемый гидравлическим регулятором Н2 зазора, первый впускной клапан (не показан), управляемый гидравлическим регулятором Н5 зазора и второй впускной клапан (не показан) управляемый гидравлическим регулятором Н6 зазора.
Третий неотключаемый цилиндр двигателя 100 имеет первый выпускной клапан (не показан), управляемый гидравлическим регулятором Н3 зазора, второй выпускной клапан (не показан) управляемый гидравлическим регулятором Н4 зазора, первый впускной клапан (не показан), управляемый гидравлическим регулятором Н7 зазора и второй впускной клапан (не показан), управляемый гидравлическим регулятором Н8 зазора.
Отключаемые и неотключаемые регуляторы D1, D2, D3, D4, Н1, Н2, Н3, Н4, Н5, Н6, Н7 и Н8 зазора являются стандартными по конструкции и работе, и настоящее изобретение не ограничивается какой-либо определенной конструкцией таких устройств.
Следует принять во внимание, что настоящее изобретение не ограничивается использованием трехцилиндрового двигателя, имеющего единственный отключаемый цилиндр, и может быть применено для любого двигателя, имеющего отключаемые гидравлические регуляторы зазора.
На фиг. 4а и 4b показан поток масла через головку цилиндров 50, когда ни один из цилиндров не отключен.
Масло поступает в головку цилиндров 50 через устройство 106 непосредственной подачи масла от блока 101 цилиндров через обратный клапан ОК. Масло проходит через основные каналы соответствующего выпускного клапана и впускного клапана или каналы 60а, 60b и 70а, 70b подачи масла, сформированные в головке цилиндра 50, ко всем гидравлическим регуляторам D1, D2, D3, D4, Н1, Н2, Н3, Н4, Н5, Н6, Н7, Н8 зазора (ГР3), а также к первому окну Р1 распределительного клапана 80 через масляный канал 107. Распределительный клапан 80 имеет второе окно Р2, связанное с сигнальными масляными каналами 65, 75 для отключаемых гидравлических регуляторов D1, D2 и D3, D4 зазора (ОГР3) соответственно. Соединительный сигнальный масляный канал 109 связывает два сигнальных масляных канала 65, 75, расположенных близко ко второму окну Р2 распределительного клапана 80.
Блок комбинированных масляного фильтра и рестриктора, такой как блок 5 комбинированных масляного фильтра и рестриктора, расположен в поперечном отверстии 51 в головке цилиндра 50, чтобы связать канал 60а подачи масла для отключаемых гидравлических регуляторов D1 и D2 зазора, сигнальный масляный канал 65 для отключаемых гидравлических регуляторов D1 и D2 зазора и канал 60b подачи масла для гидравлических регуляторов Н1, Н2, Н3 и Н4 зазора.
Второй блок 105 комбинированных масляного фильтра и рестриктора, который идентичен блоку 5 комбинированных масляного фильтра и рестриктора, расположен в поперечном отверстии в головке цилиндра 50, чтобы связать канал 70а подачи масла для отключаемых гидравлических регуляторов D3 и D4 зазора и сигнальный масляный канал 75 для отключаемых гидравлических регуляторов D3 и D4 зазора и канал 70b подачи масла для гидравлических регуляторов Н5, Н6, Н7 и Н8 зазора. В качестве примера, показанного на фиг. 4а-5b, канал 60а подачи масла гидравлически связан с каналом 60b подачи масла через один из каналов 63 подачи масла, но, как показано на фиг. 6 и 7, это не является необходимым.
В качестве примера, показанного на фиг. 4а и 5а, канал 70а подачи масла гидравлически связан с каналом 70b подачи масла через один из каналов 63 подачи масла, но это не является необходимым, и может быть использован вариант реализации, подобный изображенному на фиг. 6 или фиг. 7.
Блок 5 комбинированных масляного фильтра и рестриктора гидравлически соединяет каналы 60а, 60b подачи масла с сигнальным масляным каналом 65, а блок 105 комбинированных масляного фильтра и рестриктора гидравлически соединяет каналы 70а, 70b подачи масла с сигнальными масляными каналами 75.
Когда все цилиндры двигателя 100 работают, ни один из отключаемых гидравлических регуляторов D1, D2, D3 и D4 зазора не отключен, и распределительный клапан 80 работает таким образом, что какое-либо масло не поступает в распределительный клапан 80 из масляного канала 107 через первое окно Р1. Поэтому в этом случае масло проходит через каналы 60а, 60b и 70а, 70b подачи масла к гидравлическим регуляторам D1, D2, D3, D4, Н1, Н2, Н3, Н4, Н5, Н6, Н7, Н8 зазора и кулачковым подшипникам через каналы 63 подачи масла.
Небольшое количество масла, часто называемое 'потоком чистки', будет течь назад от блока 5 комбинированных масляного фильтра и рестриктора ко второму окну Р2 распределительного клапана 80 через сигнальный масляный канал 65. Этот поток масла заполняет отключаемые гидравлические регуляторы D1 и D2 зазора и чистит сигнальный масляный канал 65 газообразного пара так, чтобы, при необходимости, отключаемые гидравлические регуляторы D1 и D2 зазора функционировали надлежащим образом.
Точно так же небольшое количество масла будет течь назад от блока 105 комбинированных масляного фильтра и рестриктора ко второму окну Р2 распределительного клапана 80 через сигнальный масляный канал 75 и соединительный сигнальный масляный канал 109. Этот поток масла заполняет отключаемые гидравлические регуляторы D3 и D4 зазора и чистит сигнальный масляный канал 75 газообразного пара так, чтобы, при необходимости, отключаемые гидравлические регуляторы D3 и D4 зазора функционировали надлежащим образом.
Третье окно Р3 распределительного клапана 80 в этом случае открыто, чтобы позволить любому маслу, возвращающемуся из сигнальных масляных каналов 65, 75 и 109 через второе окно Р2, сливаться назад в маслосборник 103, как показано стрелкой 108 на фиг. 4а.
Поэтому в ситуации, когда двигатель 100 не имеет отключенных цилиндров, поток масла через блок 5 комбинированных масляного фильтра и рестриктора проходит из канала 60а подачи масла через второй фильтр 42 к отверстию 32 рестриктора и затем через первый фильтр 41 в сигнальный масляный канал 65.
Подобный путь потока применим и ко второму блоку 105 комбинированных масляного фильтра и рестриктора, когда масло поступает из канала 70а подачи масла через второй фильтр к отверстию рестриктора и затем выходит через первый фильтр в сигнальный масляный канал 75.
На фиг. 5а и 5b показан поток масла через головку цилиндров 50, когда один из цилиндров отключен.
Масло поступает в головку цилиндров 50 через устройство 106 непосредственной подачи масла от блока 101 цилиндров через обратный клапан ОК. Масло проходит через основные каналы соответствующего выпускного клапана и впускного клапана или каналы 60а, 60b и 70а, 70b подачи масла, сформированные в головке цилиндра 50 ко всем гидравлическим регуляторам D1, D2, D3, D4, Н1, Н2, Н3, Н4, Н5, Н6, Н7 и Н8 зазора, а также к первому окну Р1 распределительного клапана 80 через масляный канал 107.
Первое окно Р1 распределительного клапана 80 в этом случае открыто, второе окно Р2 также открыто, чтобы направить поток масла в масляный канал 107 через распределительный клапан 80 к сигнальным каналам 65, 75 подачи масла для отключаемых гидравлических регуляторов D1, D2 и D3, D4 зазора соответственно. Соединительный сигнальный масляный канал 109 направляет масло от второго окна Р2 распределительного клапана 80 к сигнальному масляному каналу 75 и также связывает два сигнальных масляных канала 65, 75 расположенных близко ко второму окну Р2 распределительного клапана 80.
Третье окно Р3 распределительного клапана 80 в этом случае закрывается так, чтобы не происходило какой-либо утечки масла назад из распределительного клапана 80. Следует принять во внимание, что масло будет в состоянии просочиться назад или возвратиться через кулачковые подшипники, блок изменения фаз кулачкового распределения, гидравлические регуляторы Н1, Н2, Н3, Н4, Н5, Н6, Н7 и Н8 зазора и другие компоненты, питаемые маслом через каналы 60, 60b; 70а, 70b подачи масла.
Как указано выше, блок 5 комбинированных масляного фильтра и рестриктора расположен в поперечном отверстии 51 в головке цилиндра 50, чтобы соединить сигнальный масляный канал 65 для отключаемых гидравлических регуляторов D1 и D2 зазора и канал 60а подачи масла для отключаемых гидравлических регуляторов D1 и D2 зазора и находится между сигнальным масляным каналом 65 и каналом 60b подачи масла для гидравлических регуляторов Н1, Н2, Н3 и Н4 зазора.
Второй блок 105 комбинированных масляного фильтра и рестриктора так же расположен в поперечном отверстии в головке цилиндра 50, чтобы соединить сигнальный масляный канал 75 для отключаемых гидравлических регуляторов D3 и D4 зазора и канал 70а подачи масла для отключаемых гидравлических регуляторов D3 и D4 зазора и находится между сигнальным масляным каналом 75 и каналом 70b подачи масла для гидравлических регуляторов Н5, Н6, Н7 и Н8 зазора.
Таким образом, каналы 60а, 70а подачи масла гидравлически связаны с сигнальными масляными каналами 65, 75 через блоки 5 и 105 комбинированных масляного фильтра и рестриктора.
Поэтому, когда один из цилиндров двигателя 100 отключен, отключаемые гидравлические регуляторы D1, D2, D3 и D4 зазора отключены путем подачи масла под давлением через сигнальные масляные каналы 65, 75. Масло поступает в распределительный клапан 80 из масляного канала 107 через первое окно Р1 и выходит через второе окно Р2 в сигнальные масляные каналы 65, 75.
Таким образом, масло проходит через каналы 60а, 60b и 70а, 70b подачи масла к гидравлическим регуляторам D1, D2, D3, D4, Н1, Н2, Н3, Н4, Н5, Н6, Н7, Н8 зазора и кулачковые подшипники через каналы 63 и также проходит через сигнальные масляные каналы 65, 75 к отключаемым гидравлическим регуляторам D1, D2, D3 и D4 зазора и отключает их, а также выпускной и впускной клапаны, с которыми они связаны.
Ограниченное количество масла будет проходить через блок 5 комбинированных масляного фильтра и рестриктора из сигнального масляного канала 65 до канала 60b подачи масла, и точно так же существует ограниченный поток масла через блок 105 комбинированных масляного фильтра и рестриктора из сигнального масляного канала 75 до канала 70b подачи масла. Этот поток образуется, прежде всего, из-за присутствия рестрикторов 110 потока в каналах 60а и 70а подачи масла выше по потоку от отключаемых гидравлических регуляторов D1, D2 и D3, D4 зазора соответственно.
Когда в данном случае у двигателя 100 отключают цилиндр, поток масла через блок 5 комбинированных масляного фильтра и рестриктора идет из сигнального масляного канала 65 через первый фильтр 41 к отверстию 32 рестриктора и затем через второй фильтр 42 в канал 60b подачи масла.
Подобный путь потока применим и ко второму блоку 105 комбинированных масляного фильтра и рестриктора, когда масло втекает из сигнального масляного канала 75 через первый фильтр к отверстию рестриктора и затем выходит через второй фильтр в канал 70b подачи масла.
Поэтому в данном случае в блоках 5 и 105 комбинированных масляного фильтра и рестриктора возникает двунаправленный поток масла в зависимости от того, отключен цилиндр или нет. Однако независимо от направления потока масла никакое количество масла не поступает в отверстие 32 рестриктора без предварительного прохождения через один из фильтров 41, 42.
На фиг. 3 показан структурный металлический компонент в форме головки цилиндра 50 двигателя 100. Как указано ранее, головка цилиндра 50 содержит несколько масляных каналов, в том числе, сигнальный масляный канал 65 и канал 60b подачи масла и имеет резьбовое поперечное отверстие 51, соединяющее в данном случае сигнальный масляный канал 65 и канал 60b подачи масла.
Поперечное отверстие 51 проходит внутри от боковой поверхности 54 головки цилиндра 50 и является ступенчатым поперечным отверстием 51, в котором расположен блок 5 комбинированных масляного фильтра и рестриктора.
Поперечное отверстие 51 имеет коническую часть 52 для соединения с поверхностью 16 в форме усеченного конуса на головной части 11 металлического резьбового элемента 10, представленного в этом случае стальным резьбовым элементом 10. Однако следует отметить, что резьбовой элемент 10 может быть выполнен из другого металла в зависимости от металла, из которого изготовлена головка цилиндра 50. Взаимодействие поверхности 16 в форме усеченного конуса с конической частью 53 поперечного отверстия 51 обеспечивает вторичное механическое уплотнение между блоком 5 комбинированных масляного фильтра и рестриктора и головкой цилиндров 50. Первичное механическое уплотнение представлено кольцом 8 круглого сечения, которое вставляется между головной частью 11 и поперечным отверстием 51. В дополнение к этим первичному и вторичному механическим уплотнениям, размер круговых ребер 28 на трубчатом корпусе 21 выбран так, чтобы обеспечить плотную посадку в соответствующей части поперечного отверстия 51, чтобы ограничить осевой поток масла вдоль наружной поверхности трубчатого корпуса 21. Как упомянуто выше, вместо использования ребер на наружной поверхности трубчатого корпуса 21, его наружная поверхность может просто иметь размер для посадки с натягом в соответствующей части поперечного отверстия 51.
Резьбовая часть 53 поперечного отверстия 51, определяет внутреннюю резьбу, с которой взаимодействует внешняя резьба 13 на резьбовой части 12 корпуса для крепления блока 5 комбинированных масляного фильтра и рестриктора в поперечном отверстии 51 головки цилиндра 50.
Между сигнальным масляным каналом 65 (показанным пунктирным контуром) и каналом 60b подачи масла существует гидравлическая связь через отверстие 32 малого диаметра в рестрикторе 30. Из-за присутствия первого и второго фильтров 41 и 42 любое масло, проходящие через отверстие 32 малого диаметра между сигнальным масляным каналом 65 и каналом 60b подачи масла или наоборот, должно пройти через один из фильтров 41, 42 независимо от направления потока масла через отверстие 32 малого диаметра.
Поскольку используются только механические уплотнения, и для крепления блока 5 комбинированных масляного фильтра и рестриктора в нужном положении используется резьбовое соединение, установка или удаление блока 5 комбинированных масляного фильтра и рестриктора в головке цилиндра 50 происходит достаточно просто.
Резьбовое соединение не только позволяет быстро и экономно установить блок 5 комбинированных масляного фильтра и рестриктора в головке цилиндра 50 с помощью стандартного производственного сборочного оборудования, но также позволяет позднее, при необходимости, легко удалить блок 5 комбинированных масляного фильтра и рестриктора для очистки или замены.
Поскольку для изготовления трубчатого корпуса 21 может использоваться пластмасса, узел 20 фильтра и рестриктора может быть произведен экономичным способом.
Комбинация металлического резьбового элемента 10 и пластмассового трубчатого корпуса 21 выгодна тем, что позволяет легко и быстро установить блок комбинированных масляного фильтра и рестриктора в головке цилиндра 50 или других структурных компонентах, с использованием стандартных производственных инструментов, без риска повреждения узла 20 фильтра и рестриктора.
Поэтому, в кратком изложении, изобретение представляет собой блок комбинированных масляного фильтра и рестриктора, который может быть помещен в поперечное отверстие в головке цилиндра или другом структурном компоненте, имеющем двойные масляные каналы.
Блок комбинированных масляного фильтра и рестриктора содержит, в общем случае, сборочный узел из пяти основных компонентов: металлический корпус с кольцевым уплотнителем, для установки в отверстие типа ISO, трубчатый корпус, сделанный из пластмассы, такой как нейлон, имеющий гладкую или ребристую наружную поверхность для посадки с натягом в поперечном отверстии масляного канала, деталь рестриктора и комбинацию цилиндрического и осевого фильтров, расположенных по обе стороны от детали рестриктора.
Предпочтительная реализация использует металлическую часть с резьбой, с конусом и кольцевым уплотнителем относительно внешней среды и неметаллический трубчатый корпус в качестве кожуха для цилиндрической сетки фильтра и детали рестриктора. Осевое уплотнение создается в месте установки деталью рестриктора, имеющей диафрагму или отверстие малого диаметра. Трубчатый пластиковый корпус создает уплотнение в канале масляной системы или поперечном отверстии так, чтобы избежать появления масла, обходящего деталь рестриктора. Металлические и пластмассовые части соединены с помощью одного из вариантов замкового соединения, соединения с натягом или клеевого соединения.
Благодаря своей конструкции, блок комбинированных масляного фильтра и рестриктора может быть вставлен в поперечное отверстие и затем установлен в окончательное положение во время сборки с помощью стандартных сборочных приспособлений, что делает сборку и обслуживание очень удобными.
Желательно использовать рестриктор с достаточно длинным отверстием для обеспечения оптимального ламинарного потока через рестриктор. Когда поток только ламинарный, падение давления, в основном, является функцией вязкости масла. При помощи очень длинного отверстия поперечное сечение (диаметр отверстия) может быть увеличено при условии сохранения ламинарного течения. Использование большего диаметра более выгодно, поскольку снижается риск засорения.
Несмотря на то, что изобретение было раскрыто относительно особенно выгодного использования блока комбинированных масляного фильтра и рестриктора в головке цилиндра двигателя с переменным рабочим объемом, следует принять во внимание, что блок комбинированных масляного фильтра и рестриктора, построенный в соответствии с этим изобретением, может использоваться в других случаях, когда требуется подача ограниченного количества отфильтрованного масла.
Как должно быть признано специалистами в данной области, несмотря на то, что изобретение было раскрыто посредством примера в отношении одной или нескольких реализаций, оно не ограничивается раскрытыми реализациями, и могут быть созданы альтернативные реализации, не отступающие от объема изобретения, как определено приложенными формулами изобретения.