Предельный автомат смазочной системы ДВС

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована в системе бортовой диагностики автомобиля в качестве защитного механизма узлов, агрегатов и ДВС в целом как средства бортового диагностирования при высоких затратах на устранение пропущенных отказов. В частности полезная модель может быть использована в области сельскохозяйственной, строительной, спецтехники.
Известна конструкция автомата безопасности парового котла [Патент RU 2119117 МПК F22D 5/00 (1995.01) заявка опубл. 20.09.1998]. Автомат безопасности парового котла содержит расположенный под сосудом набор полых, коаксиально размещенных горизонтальных цилиндров - наружного, внутреннего и промежуточного, разобщительный клапан. Наружная полость набора цилиндров с одной из сторон посредством приемного трубопровода сообщена с замкнутым сосудом на уровне его нижней кромки, а с другой - сливным трубопроводом с пароводяным барабаном на уровне его нижней кромки, а каждая из остальных полостей (внутренняя и промежуточная) набора посредством переливных трубопроводов -соответственно либо с пароводяным барабаном на уровне, несколько превышающем срез его опускных труб, либо с замкнутым сосудом на уровне его верхней кромки, причем полость под клапаном сообщена посредством трубопроводов с сигнальным устройством и механизмом отключения подачи топлива к форсункам. Изобретение обеспечивает высокую надежность и эффективность защиты, полную безопасность работы котла.
Однако недостатками их являются низкая эффективность предотвращения пережога котла и недостаточная надежность, увеличивающая, в свою очередь, вероятность вывода котла из строя.
Проверка технического состояния и уход за известной системой сопряжены обычно с выводом котла из действия, что не всегда возможно, выдержкой времени на остывание конструкции, вскрытием либо самого барабана, либо наружного устройства, чисткой и уходом за элементами системы, на что требуется немалое количество времени.
Проверка взаимодействия и точности функционирования элементов известной системы защиты котла в процессе его работы не обеспечивает ухода за элементами и опасна, т.к. требует снижения уровня воды до проверяемого значения - предельно допустимого, когда возможно нарушение циркуляции и недопустимый перегрев элементов поверхностей нагрева.
В связи с этим проверка технического состояния известных автоматических систем защиты котлов, как судовых, так и стационарных, находящихся практически всегда в рабочем состоянии, выполняется, как правило, через большие промежутки времени, что не обеспечивает систематический качественный контроль за их состоянием и способствует накоплению массы отклонений и неисправностей, воздействующих друг на друга в работе (заклинивание поплавков при загрязнении камеры, обрывы связей поплавков, скопление и попадание влаги в электрические цепи, обрывы электроцепей и пр.). Все это снижает надежность срабатывания автоматических систем защиты котлов в чрезвычайной ситуации и увеличивает вероятность выхода котлов из строя.
Известна конструкция тормозной камеры с пружинным энергоаккумулятором, имеющая механизм аварийного растормаживания [Патент RU 100983 МПК В60Т 13/38 (2006.01) заявка опубл. 10.01.2011].
Тормозная камера имеет общий корпус, в котором через направляющее отверстие пропущен шток, контактирующий с одной стороны со штоком силовой части, а со стороны энергоаккумулятора - с подвижным элементом в виде поршня, разделяющим энергоаккумулятор на полости, сообщаемую с источником давления текучей среды и пружинную с другой стороны. Шток в пружинной полости выполнен полым, силовая пружина установлена между поршнем и крышкой энергоаккумулятора. Механизм растормаживания выполнен в виде винтовой пары, включающей винт и его резьбовую фиксацию в центре крышки. Винт установлен в полой части штока с возможностью контакта посредством тянущего элемента, в частном случае упорного подшипника, с внутренней поверхностью полой части штока.
В качестве прототипа выбран пружинный энергоаккумулятор с механизмом аварийного растормаживания, устанавливаемый в тормозную камеру [2]. Данная тормозная камера с мембранным энергоаккумулятором и механизмом растормаживания имеет общий корпус, в котором через направляющее отверстие пропущен шток, контактирующий с одной стороны со штоком силовой части, а со стороны энергоаккумулятора с мембраной, разделяющей энергоаккумулятор на полости, сообщаемую с источником давления текучей среды и пружинную с другой стороны.
Шток в пружинной полости выполнен полым и зафиксирован от осевого смещения посредством зажимного элемента, фиксирующего мембрану между дисками, а силовая пружина установлена между дисками и крышкой энергоаккумулятора. Механизм растормаживания выполнен в виде винтовой пары, включающей винт и его резьбовую фиксацию в центре крышки. Винт установлен в полой части штока с возможностью контакта посредством тянущего элемента с внутренней поверхностью полой части штока.
Техническому решению [1] свойственен недостаток, возникающий при аварийном растормаживании пружинного энергоаккумулятора и заключающийся в повышении усилия при выкручивании винта из резьбовой фиксации в центре крышки вследствие возникновения сил трения между направляющей поршня и крышкой из-за радиальных сил, возникающих по причине отклонения от перпендикулярности пружины.
Данный недостаток может возникать в следующих случаях при нарушении соосности штока (из-за наклона штока) по отношению к оси, проходящей через центры направляющего отверстия в центре корпуса и резьбового отверстия в крышке. Этот случай характерен для пружинных энергоаккумуляторов с эластичной диафрагмой и связан обычно с отклонением от перпендикулярности пружины. Повышение момента усилия при выкручивании винта из резьбового соединения в крышке также может возникать при поломке силовой пружины, приводящей к наклону штока, или деформации крышки, корпуса или штока вследствие механических повреждений камеры.
Задача настоящей полезной модели заключается в разработке предельного автомата смазочной системы ДВС.
Поставленная задача решается за счет того что предельный автомат смазочной системы двигателя внутреннего сгорания, встроенный в масляный картер дизельного двигателя, включает два поплавковых датчика уровня масла герконового типа, установленных в перегородке картера, контролирующих верхний и нижний допустимые уровни масла, при этом датчики уровня масла соединены по электрической цепи с реле времени, панелью приборов автомобиля и клапаном рычага остановки двигателя.
При снижении или превышении уровня масла ниже или выше (предельной метки) на щупе магнит на поплавке замыкает геркон на датчике, который включает реле времени с указанием о достижении предельного уровня масла, например надпись «долей масло». После определенного момента реле времени дает сигнал на клапан перекрывающий подачу топлива.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами: на Фиг. 1 -представлен придельный автомат смазочной системы ДВС встроенный в картер двигателя, где позиции чертежа обозначают:
1 - Картер;
2 - ДНУ (тип ПДУ Т503) датчик нижнего уровня;
3 - ДВУ (тип ПДУ Т502) - датчик верхнего уровня;
4 - БУ - блок управления.
Предельный автомат смазочной системы ДВС встроенный в масляный картер дизельного двигателя, характеризующийся тем, что в перегородке картера установлено 2 поплавковых датчика уровня масла герконового типа, контролирующие верхний и нижний допустимые уровни масла, при этом датчики уровня масла соединены по электрической цепи с реле времени, панелью приборов автомобиля и клапаном рычага остановки двигателя.
При снижении уровня масла в картере ниже нижней (предельной) метки на щупе магнит на поплавке НДУ нижнего датчика уровня масла замыкает геркон на датчике, который дает сигнал на блок управления и запускает реле времени, включает индикацию с указанием о достижении предельного нижнего уровня масла, например надпись на табло «долей масло». После истечении времени заданного реле времени срабатывает клапан, перекрывающий подачу топлива. Аналогично срабатывает предельный автомат и при превышении верхнего (предельного) уровня масла на метке щупа с записью на табло «повышенный уровень масла».
Для установки предполагаемого предельного автомата разработана методика сборки и сервиса предельного автомата:
Слить масло из картера двигателя в соответствии с технологической картой ТО-2, демонтировать картер двигателя в соответствии с технологической картой работ капитального ремонта, промыть картер двигателя с использованием дизельного топлива после чего протереть сухой ветошью, просверлить два отверстия диаметром 15 мм в перегородке картера для монтажа датчиков верхнего и нижнего уровня масла, закрепить датчики уровня масла в перегородке используя гайку Ml6, подключить датчики уровня масла к блоку управления согласно электрической схеме автомобиля и клапаном рычага остановки двигателя, установить индикаторную лампу на приборную панель и подключить ее к блоку управления. Карта сборки приведена в таблице 1.
Предельный автомат работает следующим образом. При снижении уровня масла в картере ниже нижней (предельной) метки на щупе магнит на поплавке НДУ нижнего датчика уровня масла замыкает геркон на датчике, который дает сигнал на блок управления и запускает реле времени, включает индикацию с указанием о достижении предельного нижнего уровня масла, например надпись на табло «долей масло». После истечении времени заданного реле времени срабатывает клапан, перекрывающий подачу топлива. Аналогично срабатывает предельный автомат и при превышении верхнего (предельного) уровня масла на метке щупа с записью на табло «повышенный уровень масла».
Таким образом, предельный автомат смазочной системы ДВС позволяет предупреждать возможные отказы, устранение последствий которых дороже в 100-200 раз при сроке окупаемости меньше года.