ДАТЧИК АВТОМАТИЗИРОВАННОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК МОТОРНОГО МАСЛА

Полезная модель относится к двигателям внутреннего сгорания (ДВС), а более конкретно - к системе смазки ДВС, и может быть использована для контроля состояния масла в процессе эксплуатации ДВС.
Известно устройство контроля состояния масла в ДВС, которое осуществляет непосредственно во время эксплуатации двигателя контроль состояния масла по остаточному его ресурсу с учетом числа оборотов, которые совершаются ДВС после замены масла, времени его работы, а также запаху. Электронная система обрабатывает сигналы, поступающие от датчика, и выводит информацию о необходимости замены моторного масла (US патент №5382942, МПК F01M 11/10, опубл. 1995).
Недостатком данного устройства является то, что оно обеспечивает контроль по остаточному ресурсу с учетом лишь скоростного режима работы двигателя. Устройство не обеспечивает контроль собственно качества моторного масла ДВС, с корректировкой на его уровень, что снижает эффективность контроля качества моторного масла по его фактическому состоянию.
Известно устройство для контроля смазочного масла по патенту RU 2570101, МПК G01N 33/30, опубл. 10.10.2015, выполненное в виде щупа. Устройство содержит датчик чистоты, привод вращения, блок обработки информации. В щупе установлены также датчики вязкости, несущей способности и момента трения, температуры и уровня масла. Все датчики выполнены в виде отдельных модулей, размещенных в гибкой трубке из материала, устойчивого к действию масла. В кабине оператора размещена панель, информирующая о текущем состоянии масла. Все датчики погружаются в масло, а привод вращения и блок обработки информации находятся снаружи. Режим контроля выбирают непрерывный или периодический с заданными интервалами. Недостатком является сложность конструкции и неремонтопригодность в случае повреждения отдельного модуля при вытаскивании щупа из масла.
Наиболее близким аналогом, принятым за прототип заявляемому устройству, является устройство для контроля состояния масла в двигателе внутреннего сгорания, позволяющее производить контроль качества масла в ДВС с измерением его уровня, загрязненности масла и контроль значения уровня расхода масла за заданный интервал времени (патент RU №2578754 МПК F01M 11/10, опубл. 27.03.2016).
Устройство по RU №2578754 содержит корпус, вставленный вместо сливной пробки картера двигателя. На одном конце корпуса установлена подпружиненная крышка с каналом для прохождения моторного масла. На другом конце корпуса установлен колпачок с антенной, смонтированный на сливной пробке. В корпусе посредством фланцевых вставок введены датчики уровня и состояния масла соответственно индукционного и емкостного типов. В качестве индукционной катушки используется пластмассовая трубка с намоткой провода. В нижней части индукционной катушки расположен светодиод, рядом с которым закреплен фотоэлемент. Контактные элементы датчика масла закреплены в центре перегородки корпуса. В качестве емкостных электродов используются две вставленные вдруг друга пластмассовые трубки, у которых сопрягаемые поверхности обернуты металлической фольгой. Внутри катушки и между электродами находится моторное масло, поступающее через каналы крышки, фланцевых вставок и корпуса. Устройство содержит также радиопередатчик и радиоприемник. Радиопередатчик установлен вместе с автономной аккумуляторной батареей внутри корпуса и подключен к ней питающей цепью через контактную пружину с возможностью запуска при включении питания двигателя. Радиоприемник расположен в кабине транспортного средства и соединен выходом с входами звукового сигнализатора и блока выдачи визуальной информации. В устройстве по прототипу уровень масла считывается с помощью индукционного датчика, качество масла емкостным датчиком, а загрязненность - фотодатчиком. Измеренные значения из датчиков в порядке последовательного опроса поступают в усилитель и передатчик, который последовательно передает, а приемник, расположенный в салоне автомобиля, принимает данные, анализирует и показывает на иформационном дисплее. В случае отклонения параметров наличия и качества масла приемник отображает рекомендации на дисплее и подает звуковой сигнал.
Применение устройства не требует изменения конструкции двигателя.
Недостатком устройства по прототипу является то, что его конструкция предназначена для расположения в нижней части картера двигателя вместо сливной пробки, где из-за скопления смол и осадков за время эксплуатации техники при контроле возможно получение искаженных данных о фактическом состоянии моторного масла. Также недостатком является сложность конструкции.
Техническая проблема, решаемая полезной моделью, заключается в повышении достоверности получаемых данных о фактическом состоянии моторного масла, без внесения, как и в прототипе, изменений в конструкцию ДВС.
Техническим результатом является упрощение конструкции устройства и повышение точности показаний о состоянии моторного масла в ДВС за счет установки датчика непосредственно в масляную систему ДВС.
Указанный технический результат достигается следующим образом.
Заявляемый датчик автоматизированного контроля качественных характеристик моторного масла, как и устройство по прототипу, содержит корпус с подпружиненной крышкой, которая выполнена с каналом для прохождения моторного масла. В корпусе установлен емкостной датчик состояния масла, включающий емкостные электроды, выполненные в виде вставленных друг в друга трубок. Как и в прототипе, имеется электронный блок обработки информации, соединенный с емкостным датчиком.
В отличие от прототипа емкостной датчик состояния масла состоит из двух конденсаторов, а емкостные электроды выполнены в виде металлических трубок. На противоположном подпружиненной крышке конце корпуса заявляемого устройства имеется наружная резьба для закрепления датчика в корпусе ДВС после непосредственного размещения его в масляной системе. В отличие от прототипа электронный блок обработки информации жестко закреплен на торце конца корпуса с резьбой, и на нем дополнительно смонтирован датчик температуры.
Указанная совокупность существенных признаков, характеризующая заявляемый датчик автоматизированного контроля качественных характеристик моторного масла, в уровне техники не обнаружена, что подтверждает новизну полезной модели.
На чертеже показан заявляемый датчик автоматизированного контроля качественных характеристик моторного масла.
Датчик состоит из корпуса 1 с подпружиненной крышкой 2, выполненной с каналом для прохождения моторного масла. На другом конце корпуса жестко закреплен блок обработки информации 3. Внутри корпуса 1 расположен емкостной датчик 4. Датчик 4 состоит из двух цилиндрических конденсаторов 5, 6. В качестве емкостных электродов используются две вставленные друг в друга металлические трубки 7, 8. С одного конца корпус датчика выполнен с наружной резьбой, с помощью которой он монтируется в корпус 9 двигателя внутреннего сгорания вместо датчика давления, установленного на ДВС. Закрепленный на торце электронный блок обработки информации 3 при таком исполнении расположен вне корпуса 9 ДВС. Для измерения температуры масла на электронном блоке обработки информации 3 закреплен датчик температуры 10.
Полезная модель промышленно применима, и ее использование не вызывает трудностей у специалистов в данной области.
Работа датчика автоматизированного контроля заключается в следующем.
Конец датчика с подпружиненной крышкой размещают в масляной системе ДВС и вторым концом с помощью резьбы закрепляют на корпусе ДВС в месте, предназначенном для датчика давления. За время эксплуатации ДВС за счет загрязнений дорожной пылью, топливом, охлаждающей жидкостью и прочими факторами происходит изменение состояния моторного масла. Датчик реагирует на загрязнения моторного масла, вязкость, температуру и давление моторного масла. Поскольку масло, проходящее между электродами 7, 8 емкостного датчика 4, выполняет функцию диэлектрика, изменение любого его состояния изменяет его электрические свойства. Изменение электрических свойств моторного масла приводит к изменению емкости конденсаторов 5, 6 емкостного датчика 4. Изменение емкости распознает электронный блок обработки информации 3 и преобразует в цифровой сигнал. В случае выхода параметров за установленные пределы измеряемых значений подается сигнал на приборную панель в виде загорания индикатора. Поскольку заявляемое устройство непосредственно встроено в масляную систему, оно позволяет с высокой достоверностью и точностью контролировать фактическое состояние масла в процессе эксплуатации ДВС. В результате предупреждаются внезапные и аварийные отказы, связанные с потерей работоспособности моторного масла и повышается эксплуатационная надежность.