УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ МАСЛА В ПОДШИПНИКИ ТУРБОКОМПРЕССОРА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и может быть использована в поршневых двигателях внутреннего сгорания (ДВС).
При пуске ДВС происходит задержка подачи масла в подшипники турбокомпрессора. В зимний период эксплуатации вследствие повышения вязкости масла время задержки возрастает. Это может вызывать повышенный износ подшипников скольжения турбокомпрессора и последующий выход его из строя.
Известно, что при остановке двигателя ротор турбокомпрессора продолжает вращаться, подача масла в подшипники прекращается. Вращение ротора турбокомпрессора вызывает рост температуры подшипника, деструкцию имеющейся на его поверхности масляной пленки, и, как следствие, повышенный износ подшипника и последующий выход из строя турбокомпрессора.
Для исключения подобных явлений в ряде случаев используют встроенный таймер, не позволяющий заглушить «горячий» двигатель, который работал под нагрузкой и большой частоте вращения коленчатого вала, пока он не отработает некоторое время на холостом ходу. Кроме того, применяют устройства, которые обеспечивают дополнительную подачу масла в подшипники турбокомпрессора до пуска или во время пуска двигателя.
Например, известно устройство (Page bookmark: GB955863 (А) - Auxiliary lubrication device: Applicant(s): EBERSPAECHER HELMUT; EBERSPAECHER WALTER+; Classification (international): F01D 25/18; F01D 25/20; F01M 5/00; F02B 39/14; F02C 6/12; F04D 29/06; Classification (European): F01D 25/18: F01D 25/20; F01M 5/00; F02B 39/14; F02C 6/12; F04D 29/063; Application number: GB19610038085 19611024; Priority number(s): DE1960E020282 19601208), смазывающее подшипники ротора турбокомпрессора ДВС, которое содержит масляный резервуар, сильфон, находящийся внутри масляного резервуара, пружину, воздействующую на сильфон через шток, стопор, управляющий соленоид, возвратную пружину, воздействующую на стопор, входной маслопровод с обратным клапаном, выходной маслопровод, соединенный с системой смазки турбокомпрессора.
Данное устройство работает следующим образом. В момент пуска двигателя на управляющий соленоид подается напряжение. Стопор под воздействием магнитного поля соленоида поднимается, преодолевая сопротивление возвратной пружины, и освобождает шток, передающий усилие от пружины к сильфону. Сильфон начинает сжиматься, выталкивая масло из масляного резервуара в выходной маслопровод, а затем к подшипнику турбокомпрессора. После запуска двигателя давление в масляной магистрали преодолевает сопротивление обратного клапана входного маслопровода, масло начинает заполнять масляный резервуар, растягивая сильфон, до тех пор, пока стопор вновь не заблокирует шток в начальном положении.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является устройство для бесперебойной смазки подшипников ротора турбокомпрессора (Page bookmark: GB 1357236 (A) - INTERNAL COMBUSTION ENGINE LUBRICATION; Applicant(s): FORD MOTOR CO+; Classification (international): F01M 5/00; (IPC1-7): F16N 13/02; Classification (European): F01M 5/00; F15B 1/26B; Application number: GB19720052489 19721114: Priority number(s): GB19720052489 19721114).
Устройство содержит цилиндр, поршень, находящийся внутри цилиндра, пружину воздействующую на поршень, стопор, управляющий соленоид, возвратную пружину, воздействующую на стопор, обратный клапан, входной маслопровод; соединенный с главной масляной магистралью, выходной маслопровод, соединенный с точкой смазки турбокомпрессора.
В момент пуска двигателя на соленоид подается напряжение. Стопор преодолевает сопротивление возвратной пружины соленоида, и освобождает поршень, который под усилием воздействующей на него пружины начинает движение вдоль оси цилиндра. Масло, находящееся в рабочей полости цилиндра, выталкивается в выходное отверстие, и поступает к подшипникам турбокомпрессора техническим решением, принятым за прототип, является устройство для бесперебойной смазки подшипников турбокомпрессора. После пуска давление в главной масляной магистрали двигателя увеличивается, обратный клапана открывается, и масло вновь начинает заполнять рабочую полость цилиндра, перемещая поршень в обратном направлении до тех пор, пока стопор не заблокирует его в исходном положении.
Недостатками известных устройств является отсутствие возможности подачи масла после остановки двигателя, когда ротор турбокомпрессора еще вращается.
Технической задачей является повышение надежности работы турбокомпрессора за счет обеспечения бесперебойной подачи масла к его подшипникам а период пуска и после остановки двигателя.
Поставленная задача решается путем введения новых конструктивных и функциональных элементов, а также изменением характера взаимосвязи между ними.
Сущность состоит в том, что устройство содержит цилиндр, фиксируемый поршень, находящийся внутри цилиндра, пружину, воздействующую на поршень, стопор, пружину стопора, соленоид, обратный клапан, входной и выходной маслопроводы. Кроме того, устройство снабжено дополнительным цилиндром, внутри которого находится свободно перемещающийся поршень и воздействующая на него возвратная пружина. Оба цилиндра установлены на едином корпусе, внутри которого расположены основной масляный канал с обратным клапаном и дополнительные каналы, соединяющие через основной масляный канал рабочие полости цилиндров между собой. Вход устройства соединяется с главной масляной магистралью двигателя, а выход - с точкой смазки турбокомпрессора.
Представленная на фиг. функциональная схема устройства для подачи масла в подшипники турбокомпрессора двигателя внутреннего сгорания в период пуска и после остановки содержит цилиндры 1, 2 с расположенными внутри них поршнями 3 (фиксируемый), 4 (свободно установленный) с уплотнением и возвратными пружинами 5, 6. На цилиндре 1 установлен соленоид 7 со стопором 8, опирающийся на пружину 9. Цилиндры 1 и 2 закреплены на корпусе 10, внутри которого имеется основной масляный канал 11 с обратным клапаном 12. Вход канала 11 соединен с главной масляной магистралью ДВС, выход - с трубопроводом подачи масла к подшипникам турбокомпрессора. Кроме того, в корпусе 10 имеется два дополнительных канала 13 и 14. соединяющие рабочие полости цилиндров 1 и 2 с основным масляным каналом 11. Обратный клапан 12 устанавливается в основном масляном канале на участке между входом и дополнительным каналом 13.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. При пуске двигателя масло из главной масляной магистрали ДВС, подается на вход устройства. Масло, преодолевая сопротивление пружины обратного клапана 12, одновременно поступает в рабочие полости цилиндров 1 и 2 и в подшипники турбокомпрессора.
При полном заполнении рабочих полостей маслом поршень 3 удерживается в крайнем верхнем положении стопором 8, а поршень 4 -упирается в буртик цилиндра 2.
После остановки двигателя давление в главной масляной магистрали ДВС падает, обратный клапан 12 закрывается, масло под воздействием пружины 6 и свободно перемещающегося поршня 4 продолжает поступать к подшипникам турбокомпрессора. Время подачи масла определяется зазорами в подшипниках, а также диаметром и ходом поршня 4. Обратный клапан 12 исключает подачу масла из устройства в главную масляную магистраль при неработающем двигателе.
При пуске двигателя на обмотку соленоида 7 подается напряжение, стопор 8 освобождает поршень 3, который под усилием пружины 5 перемещается вытесняя масло из рабочей полости цилиндра 1 в канал 14 и далее в канал 11, а затем к подшипникам турбокомпрессора. Предлагаемое устройство располагается рядом с турбокомпрессором, поэтому при повороте ключа в положение «старт» обеспечивается почти «мгновенная» подача масла к подшипникам.
В период последующей работы двигателя рабочие полости цилиндров заполняются маслом, а поршни 3 и 4, сжимая пружины 5 и 6, занимают исходные положения.
Таким образом, подача масла к точке смазки турбокомпрессора может осуществляться в момент пуск двигателя и сразу после его остановки, что предупреждает преждевременный выход из строя подшипников турбокомпрессора.