СИСТЕМА СМАЗКИ ТУРБОКОМПРЕССОРА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Предлагаемая полезная модель относится к системам смазки машин и двигателей, в частности, к системам смазки под давлением, и предназначена для применения при смазке подшипника турбокомпрессора, устанавливаемого на дизельных ДВС.
-1
Особенность работы турбокомпрессора, устанавливаемого на автомобильных дизельных ДВС, в конкретном случае применяемых на автомобилях КАМАЗ, заключается в том, что приводом компрессора, нагнетающего воздух в цилиндры ДВС, служит турбина, вращаемая выхлопными газами самого двигателя и имеющая общий вал и подшипник с компрессором. Однако поскольку температура выхлопных газов, воздействующих на турбину, составляет порядка 700°С, то подшипник турбокомпрессора работает в крайне неблагоприятных условиях, нуждаясь в постоянной смазке и охлаждении, для чего он связан с главной масляной магистралью двигателя, в которой масло находится под постоянным давлением, создаваемым масляным насосом ДВС при его работе. При этом поскольку ротор турбокомпрессора развивает до 100000 мин и не имеет жесткой кинематической связи с масляным насосом, очевидно, что сразу после остановки двигателя турбокомпрессор продолжает вращаться и имеет до своей остановки длительный выбег при температуре подшипника, значительно превышающей температуру коксования масла, не смазываясь и не охлаждаясь, что вызывает его (подшипника) ускоренный износ вплоть до разрушения.
Примером одного из возможных путей решения этой проблемы может
служить устройство по патенту Франции №2646225, МПК F16N 7/14; F02С 7/06; F01М 1/02, 9/00; 1989.
Известное устройство содержит гидроаккумулятор масла, куда отдельным масляным насосом закачивается некоторый запас масла, в нужный момент подаваемый к турбокомпрессору. Известное устройство содержит также систему маслопроводов, включающих различные клапаны (предохранительные, перепускные и т.д.), обеспечивающие нормальную работу устройства.
Ряд недостатков, присущих известному устройству, вызван, прежде всего, наличием отдельного масляного насоса, что вызывает определенные трудности при монтаже устройства на конструктивно отработанном и материально реализованном двигателе, а также особенностями разводки маслопроводов и расположения на них соответствующих клапанов, что вызывается климатическими условиями региона эксплуатации, влияющими на надежность работы устройства (например, в России среднегодовая температура минусовая, когда масло склонно к застыванию, в то время как в Европе, в частности, во Франции - плюсовая).
По совокупности сходных существенных признаков за прототип заявленного технического решения может быть принято устройство по авт. св. СССР №1312197, МПК F01М 5/00, 1/06, 1985.
Известное устройство содержит гидроаккумулятор масла, соединенный своим входом через обратный клапан с главной маслораспределительной магистралью ДВС, в которой при работе двигателя постоянно находится масло под давлением, создаваемым штатным масляным насосом. Своим выходом (напорной магистралью) гидроаккумулятор масла через жиклер соединен с подшипником турбокомпрессора, откуда затем излишек масла сливается в масляный поддон. Во время заполнения масляного гидроаккумулятора находящийся в нем воздух сжимается, из-за чего после остановки масляного насоса (двигателя), масло в гидроаккумуляторе продолжает находиться
некоторое время под давлением и в процессе выбега ротора турбокомпрессора через напорную магистраль (выход из гидроаккумулятора) поступает к подшипнику ротора, при этом после остановки масляного насоса гидроаккумулятор отключается от главной маслораспределительной магистрали обратным клапаном.
Недостаток известного устройства заключается в его ограниченных возможностях по адаптации применительно к изменяющимся условиям его эксплуатации (изменения температуры, давления, вязкости масла, его утечек и т.д.), что снижает надежность его работы.
Перед заявленным техническим решением была поставлена задача повысить надежность работы системы смазки турбокомпрессора.
Поставленная задача решается тем, что предложена система смазки турбокомпрессора двигателя внутреннего сгорания, содержащая гидроаккумулятор масла, подключенный входным каналом через обратный клапан к главной маслораспределительной магистрали двигателя, а выходным - через жиклер к подшипнику турбокомпрессора, отличающаяся тем, что система содержит электрически питаемый от замка зажигания блок управления, подключенный к датчикам температуры и давления масла в главной маслораспределительной магистрали и к возвратно-подвижному соленоиду, воздействующему на сливной клапан, а в гидроаккумуляторе установлен поршень, подпружиненно воздействующий на масло в нем, а сливной клапан установлен последовательно жиклеру.
Технический результат предложенного устройства проявляется в улучшении его приспособляемости к меняющимся в процессе работы условиям эксплуатации, что повышает долговечность работы подшипника турбокомпрессора.
На чертеже показана схема заявленного устройства.
Заявленная система смазки турбокомпрессора двигателя внутреннего сгорания (ДВС) содержит гидроаккумулятор 1 масла, подключенный входным
каналом 2 через обратный клапан 3 к главной масляной магистрали 4 двигателя, а выходным каналом 5 через сливной клапан 6 и жиклер 7 (может также иметь наименование "дроссель") к подшипнику турбокомпрессора 8.
Система содержит электрически питаемый от замка зажигания (на чертежах не показан ввиду несущественности конструктивного исполнения, не следует ввиду терминологического сходства путать с общеизвестным замком зажигания карбюраторного ДВС) блок 9 управления, к которому подключены датчики 10 температуры, 11 давления масла в главной масляной магистрали 4, а также возвратно-подвижный соленоид 12, воздействующий на сливной клапан, при этом в масляном гидроаккумуляторе установлен поршень 13, воздействующий пружиной 14 на масло под поршнем 13.
Система работает следующим образом.
Во время работы двигателя при избыточном давлении в магистрали 4 масло через обратный клапан 3 поступает в гидроаккумулятор 1, сжимая пружину 14. После останова двигателя давление в магистрали 4 снижается и по команде блока 9 управления соленоид 12 открывает сливной клапан 6, вследствие чего масло из аккумулятора 1 под давлением пружины 14 через жиклер 7 продолжает поступать к подшипнику турбокомпрессора 8. Возможна также дополнительная подача масла при работе двигателя на переходных режимах и недостаточном давлении масла в магистрали 4, что определяется блоком 9 управления с помощью датчика 11 давления масла.
В зимнее время во избежание загустевания масла в гидроаккумуляторе сливной клапан 6 периодически открывается, поддерживая циркуляцию масла. Промежутки между открытием клапана устанавливаются блоком 9 управления в зависимости от температуры масла, определяемой датчиком 10.
Конструкция блока 9 управления в материалах настоящей заявки не рассматривается, поскольку решается общеизвестными конструктивными приемами в соответствии с выполняемыми блоком задачами.