УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ МОТОРНОГО МАСЛА В ДВИГАТЕЛЕ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Полезная модель относится к двигателям внутреннего сгорания (ДВС), направлена на количественный и качественный контроль моторного масла и может использоваться в смазочной системе ДВС автотранспорта.
Известно устройство для контроля масла в ДВС (патент РФ на изобретение № 2578754, опубл. 27.03.2016, бюл. №9), которое содержит смонтированный на сливной пробке, корпус с подпружиненной крышкой и антенной, датчики контроля уровня и качества моторного масла с коммутационным узлом, контактные элементы которого закреплены в центре перегородки корпуса, радиопередатчик, установленный вместе с автономной аккумуляторной батареей внутри корпуса и подключенный к ней питающей цепью через контактную пружину с возможностью запуска при включении питания двигателя, радиоприемник, расположенный в кабине транспортного средства и соединенный выходом с входами звукового сигнализатора и блока выдачи визуальной информации, в корпус посредством фланцевых вставок введены датчики уровня и состояния масла соответственно индукционного и емкостного типов, в которых в качестве индукционной катушки используется пластмассовая трубка с намоткой провода, а в качестве емкостных электродов используются две вставленные друг в друга пластмассовые трубки, у которых сопрягаемые поверхности обернуты металлической фольгой, в нижней части индукционной катушки расположен светодиод, рядом с которым закреплен фотоэлемент, внутри катушки и между электродами находится моторное масло, поступающее через каналы крышки, фланцевых вставок и корпуса.
Недостатком известного устройства является низкое качество контроля работоспособности моторного масла при длительной работе в смазочной системе ДВС, в связи с тем, что оно расположено в самой нижней точке поддона картера ДВС, в месте, где скапливаются углеродистые отложения в виде смолы, шлама, нагара, лака, в этих условиях устройство будет закоксовываться и показывать не действительные параметры качества моторного масла, а также в устройстве отсутствует контроль максимального уровня моторного масла, в случае разгерметизации системы охлаждения или системы питания у дизельных двигателей - устройство не покажет переизбыток жидкости в системе смазки ДВС. Питание устройства от автономной аккумуляторной батареи, что сокращает время работы и требует частого обслуживания.
Наиболее близким к полезной модели техническим решением, принятым за прототип, является устройство для контроля уровня масла (патент РФ на полезную модель № 164804 опубл. 20.09.2016, бюл. №26), которое содержит масляную емкость (поддон картера ДВС) с жестко закрепленным в ней стержнем, на котором расположен поплавок, снабженный магнитными пластинами высокого и низкого уровня моторного масла, на стержне расположены магнитные датчики высокого и низкого уровня моторного масла, фиксирующие повышение и понижение уровня моторного масла, связаны с источником постоянного тока от бортовой сети автомобиля и с сигнализаторами на приборной панели автомобиля.
С существенными признаками полезной модели совпадает следующая совокупность признаков прототипа: расположенный в поддоне картера стержень, на котором жестко закреплены магнитные датчики высокого и низкого уровня моторного масла и поплавок с возможностью вертикального перемещения, снабженный магнитными пластинами.
Недостатком прототипа является низкая точность контроля моторного масла, обусловленная отсутствием возможности определения качества моторного масла, а также сложность установки устройства, вызванная необходимостью изменения конструкции ДВС, путем проделывания в поддоне картера ДВС небольшого отверстия, а это требует дополнительных затрат как при установки, так и при обслуживании в процессе эксплуатации.
Технической задачей полезной модели является повышение точности контроля моторного масла при простоте обслуживания в условиях эксплуатации.
Это достигается тем, что устройство для контроля моторного масла в двигателе внутреннего сгорания содержит расположенный в поддоне картера стержень, на котором жестко закреплены магнитные датчики высокого и низкого уровня моторного масла. Устройство содержит поплавок с возможностью вертикального перемещения, снабженный магнитными пластинами. В предложенном решении на стержне, ниже магнитного датчика низкого уровня моторного масла, но выше уровня оседания примесей, фотодатчик для определения загрязненности моторного масла, и емкостной датчик для определения качества моторного масла.
Для обеспечения удобства установки и простоты обслуживания устройство может иметь жестко прикрепленную к нижнему торцу стержня сливную пробку.
Полезная модель поясняется чертежом, на фиг. 1 показана схема поддона картера ДВС с установленным устройством для контроля моторного масла в ДВС.
Устройство расположено в поддоне картера 1 ДВС и состоит из сливной пробки 2, на которой жестко, например сваркой, и соосно с ней закреплен стержень 3. На стержне 3 расположен поплавок 4 с возможностью вертикального перемещения. Поплавок 4 имеет верхнюю 5 и нижнюю 6 магнитные пластины. Вертикальный ход поплавка 4 ограничивают магнитные датчики высокого 7 и низкого 8 уровня моторного масла, жестко закрепленные, например сваркой, на стержне 3. На стержне 3, ниже магнитного датчика низкого 8 уровня моторного масла, но выше уровня оседания примесей, жестко закреплены, например сваркой, фотодатчик 9 для определения загрязненность моторного масла, имеющий фотоэлемент 10 и светодиод 11, и емкостной датчик 12 для определения качества масла, имеющий, вставленные друг в друга, емкостные электроды 13, 14. В корпусе фото датчика 9 и емкостного датчика 12 проделаны отверстия 15. Магнитные датчики высокого 7 и низкого 8 уровня моторного масла, фотодатчик 9 и емкостной датчик 12 соединены выводами 16 с дисплеем 17, через массу 18 автомобиля с заземлением дисплея 17 на природной панели. Устройство снабжено предохранителем 19 и источником тока 20 от бортовой сети автомобиля с ключом.
Работа устройства для контроля моторного масла в ДВС осуществляется следующим образом.
При включении источника тока 20, например зажигания автомобиля, ток в +12, 24V поступает на магнитные датчики высокого 7 и низкого 8 уровня масла. При повышении уровня моторного масла в поддоне картера 1 ДВС поплавок 4 поднимается по стержню 3 и соприкасается верхней магнитной пластиной 5 с магнитным датчиком высокого 7 уровня моторного масла, который по выводам 16 подает сигнал на дисплей 17 о наличии избыточного уровня моторного масла в системе смазки ДВС. При понижении уровня моторного масла в поддоне картера 1 ДВС поплавок 4 опускается по стержню 3 и соприкасается нижней магнитной пластиной 6 с магнитным датчиком низкого 8 уровня моторного масла, который по выводам 16 подает сигнал на дисплей 17 о наличии минимального уровня моторного масла в системе смазки ДВС. Одновременно ток в +12, 24V поступает на фотодатчик 9 и емкостной датчик 12. Благодаря конструкции фото датчика, через отверстия 15 беспрепятственно поступает моторное масла в полость, между светодиодом 11 и фотоэлементом 10. Светодиод 11 подаёт луч света на фотоэлемент 10 через моторное масло, таким образом определяя загрязненность моторного масла по наличию растворимых или нерастворимых частиц, и далее выводит данные на дисплей 17. В корпусе емкостного датчика 12, также имеются отверстия 15 для беспрепятственного поступления моторного масла в полость к емкостным электродам 13,14. Емкостной датчик 12 работает по принципу замера диэлектрической проницаемости масла, между емкостными электродами 13, 14 определяя качество моторного масла по наличию воды или топлива, а также по щелочному или водородном показателю и далее выводит данные на дисплей 17. Выводы 16, идущие от магнитных датчиков высокого 7 и низкого 8 уровня моторного масла и фотодатчика 9, находятся в стержне 3, выводятся через сливную пробку 2 и имеют заземление через массу 18 автомобиля. Во избежание выхода из строя устройства, при перепаде напряжения тока, на выводах 16, установлен предохранитель 19. Устройство подключается к штатной электропроводке автомобиля и не требует сложных работ.
Предлагаемая система контроля состояния моторного масла в ДВС позволяет повысить точность контроля моторного масла, за счет одновременного определения его качества и количества, при простоте отслеживания в условиях эксплуатации.
Благодаря установки фотодатчика и емкостного датчика на стержень, выше уровня оседания примесей, например углеродистых отложений в виде смолы, шлама, нагара, лака, уменьшается вероятность их загрязнения, т.е. повышается точность контроля состояния моторного масла.
Помимо повышения точности контроля моторного масла, без усложнения конструкции ДВС, предложенное решение позволяет снизить затраты на обслуживание устройства.