Масляный насос двигателя внутреннего сгорания

Полезная модель относится к автомобилестроению, в частности к системам смазки двигателя внутреннего сгорания (далее ДВС), а именно к конструкциям масляных насосов.
Известна конструкция насоса масляного, содержащего корпус и крышку, соединенные стяжными болтами. В расточках корпуса расположены ведущая шестерня, ведомая шестерня и регулятор давления, выполненный в виде подпружиненного золотника. Крышка выполнена с бобышкой, имеющей сквозной отверстие, а корпус в месте расположения бобышки выполнен с заниженным участком, в котором выполнено седло. Предохранительный клапан выполнен в виде шарика, прижатого посредством пружины к седлу. Пружина размещена в отверстии бобышки и зафиксирована шплинтом (см. патент на полезную модель RU №99588, с приоритетом от 03.06.2010 г., МПК F16N 13/00 (2006.01).
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относятся сложность конструкции, большая металлоемкость, шумность работы, большие гидравлические потери вследствие удаленности всасывающей полости масляного насоса от масляного картера.
Известен масляный насос, содержащий сборный посредством резьбовых элементов корпус с крышкой, имеющей резьбовое отверстие для подключения штуцера, и с патрубком, имеющим насадку с фильтром, размещенные в корпусе шестерни, установленные на валах, один из которых приводной, и переходную втулку, жестко закрепленную в корпусе и являющуюся опорой одного из валов, причем сборные части корпуса выполнены фасонными, имеющими внутренние полости, в одной из которых выполнен выступ с установленным в нем редукционным клапаном, в корпусе закреплена металлическая прокладка, имеющая отверстия, вторая же часть корпуса, в которой установлен редукционный клапан, сообщена отверстием с патрубком, имеющим конический участок, сужающийся в направлении движения потока масла (см. патент на изобретение RU №2166147, с приоритетом от 06.01.2000, МПК F16N 13/20).
У данного насоса есть недостатки - сложность конструкции, большая металлоемкость и недостаточная надежность в работе из-за возможности заклинивания редукционного клапана, большое гидравлическое сопротивление при прокачке масла.
Наиболее близкой конструкцией того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности признаков является насос масляный двигателя внутреннего сгорания по патенту на полезную модель RU №135073 с приоритетом от 22.04.2013 г., содержащий, сборный посредством резьбовых элементов корпус с присоединительным фланцем с крепежными отверстиями, причем присоединительный фланец выполнен под углом к оси валика привода ведущего элемента, в корпусе установлен вращающийся ведущий элемент и ведомый элемент, приемный патрубок, на приемной части которого закреплен фильтрующий элемент в виде сетки, перепускной клапан.
И хотя в этом насосе достигнута возможность оптимальной конструкции масляного насоса с минимальными гидравлическими потерями и пониженным шумом при работе, повышенной производительности за счет выполнения под углом патрубка отвода масла в корпусе масляного насоса, отверстия подвода масла в виде конфузора, выбора оптимальных соотношений: диаметра и высоты шестерен масляного насоса, расстояния от присоединительного фланца до нижней крайней точки приемного патрубка и угла наклона приемного патрубка, однако есть причины препятствующие достижению технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, а именно: сложность механической обработки, низкая производительность в процессе эксплуатации за счет более интенсивного износа трущихся элементов, в следствии чего увеличение зазоров, увеличение потерь и уменьшение КПД масляного насоса, что приводит к увеличению нагрузки и преждевременному износу узла привода масляного насоса.
Задача полезной модели заключается в создании оптимальной конструкции масляного насоса с минимальными гидравлическими потерями и пониженным шумом при работе, повышенной производительностью за счет применения и выбора оптимальных соотношений: диаметра и высоты ротора ведущего и ведомого масляного насоса, упрощение механической обработки, увеличение срока службы узла привода масляного насоса.
Технический результат - расширение арсенала технических средств, повышение производительности, упрощение конструкции, уменьшение нагрузок на узел привода масляного насоса, повышение эксплуатационного ресурса.
Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается за счет того, что масляный насос двигателя внутреннего сгорания, содержащий сборный посредством резьбовых элементов корпус с присоединительным фланцем с крепежными отверстиями, причем присоединительный фланец выполнен под углом к оси валика привода ведущего элемента, в корпусе установлен вращающийся ведущий элемент и ведомый элемент, приемный патрубок, на приемной части которого закреплен фильтрующий элемент в виде сетки, перепускной клапан, согласно полезной модели ведущий и ведомый элементы выполнены из металлокерамики в виде роторов, при этом высота h роторов находится в размерных пределах 27-42 мм, а межцентровое расстояние L крепежных отверстий на присоединительном фланце равно 27-29 мм.
У масляного насоса ведущий элемент, напрессовываемый на валик привода ведущего элемента может иметь крепление штифтом.
У масляного насоса приемный патрубок может быть выполнен из материала на основе полимеров.
Для пояснения настоящей полезной модели приведены следующие иллюстрации:
На фиг. 1 - общий вид масляного насоса с указанием расстояния L;
На фиг. 2 - детали масляного насоса с указанием высоты роторов h;
На фиг. 3 - вращающиеся элементы масляного насоса с отверстием для крепления штифтом;
На фиг. 4 - приемный патрубок со всасывающей и нагнетательной полостями.
Масляный насос двигателя внутреннего сгорания, содержащий сборный посредством резьбовых элементов корпус 1, в котором установлен вращающийся ведущий 2 элемент на прессованный на валик 3 и ведомый 4 элемент свободно вращающийся в корпусе 1, кроме этого присоединительный фланце 5 выполнен под углом к оси валика 3 масляного насоса. Ведущий и ведомый элементы выполнены из металлокерамики в виде роторов, при этом высота h роторов находится в размерных пределах 27-42 мм, а межцентровое расстояние L крепежных отверстий на присоединительном фланце равно 27-29 мм. Перепускной клапан 11 установлен в корпусе 1 масляного насоса имеет слив в поддон, масляный картер двигателя (на фиг. не изображен), через выполненные отверстия 12 в корпусе 1.
Указанные размеры h, полученные опытным путем, говорят о том, что, если высота будет менее 27 мм, то производительности насоса не хватит, создается критически низкое давление в системе, а если величина h будет более 42 мм, то возникает избыточное давление у насоса, увеличивается металлоемкость изделия, и как следствие - увеличение себестоимости.
Межцентровое расстояние L, указанное в данных пределах, позволяет осуществить надежное крепления масляного насоса в пределах существующей площадки на блоке цилиндров (на фиг. не изображен), с минимальной оптимизацией.
Напрессованный на валик 3 ведущий элемент 2 может иметь крепление штифтом 13. Приемный патрубок 7 насоса может быть выполнен из материала на основе полимеров.
Масляный насос работает следующим образом.
Масляный насос устанавливают в жидкую среду (масло), при этом размещая приемный патрубок 7 с фильтрующим элементом 8 таким образом, чтобы всасывающая полость 9 была перекрыта слоем жидкости. При вращении валика 3 насоса с закрепленным на нем ведущим ротором 2 одновременно вращается и ведомый ротор 4 в корпусе 1 масляного насоса. Масло из картера двигателя (не показан) через фильтрующий элемент 8 через отверстие для подвода масла в приемном патрубке 7 масляного насоса поступает к всасывающей полости 9, далее при вращении роторов масло подается в нагнетательную полость 10, а из нагнетательной полости 10 по патрубку отвода масла корпуса 1 подается в масляную магистраль двигателя. При достижении определенного давления в нагнетательной полости 10, усилие, действующее на перепускной клапан 11, может превысить силу, с которой тарированная пружина сжатия прижимает перепускной клапан 11 и он, перемещаясь, открывает выход маслу через отверстия 12 в масленый картер двигателя, при этом происходит снижение давления в полости нагнетания 10, что обеспечивает снижение нагрузок на привод масляного насоса (не показан). Величина давления срабатывания перепускного клапана 11 определяется характеристикой пружины сжатия.
Преимущество заявленной полезной модели состоит в том, что выполнение масляного насоса ДВС описанным выше образом, расширяет арсенал технических средств, повышает производительность, упрощает конструкцию, уменьшает нагрузку на узел привода масляного насоса и повышает эксплуатационный ресурс. Промышленная применимость очевидна. Изготовленный заявителем опытный образец доказал достижение поставленного технического результата.