МАСЛООТДЕЛИТЕЛЬ СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ КАРТЕРА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к устройствам сепарирования газов от жидкости из дисперсного двухфазного потока, и может быть использована для отделения масла от картерных газов в системе вентиляции картера двигателя внутреннего сгорания.
Известен маслоотделитель, в корпусе которого сформирована подвижная спиральная стенка, образующая канал для течения газов между входом и выходом, со стенкой соединена подвижная часть диафрагмы, образующей замкнутый объем, который открыт в сторону впускного коллектора (патент US №7140358, F02M 25/06, опубл. 28.11.2006).
Принцип работы устройства основан на том, что в результате изменения давления происходит соответствующее смещение стенки, которое влечет за собой изменение высоты канала. Недостатком такого устройства является то, что при резких скачках давления спиральная стенка не успевает сформировать канал нужной высоты, что отрицательно сказывается на качестве маслоотделения.
Известен маслоотделитель, содержащий корпус, имеющий вход для приема газомасляной смеси от двигателя и выход для выпуска отсепарированных газов, а также выпускной патрубок для масла, установленную в корпусе спиральную стенку, которая направляет газы от входа корпуса к его выходу, при этом спиральный маршрут для газов постоянно уменьшается между входом и выходом (патент US №7246612, МПК F02M 25/06, опубл. 24.07.07).
Недостатком известного устройства является то, что при увеличении количества масла в картерных газах на выходе из узла наблюдается значительное повышение гидравлического сопротивления, что приводит к снижению эффективности процесса маслоосаждения.
Известно устройство для отделения жидкости от газа, преимущественно для отделения масла от картерных газов двигателей внутреннего сгорания, содержащее корпус с установленными в нем соосно цилиндром и сетчатым сепарирующим элементом, патрубки для подвода газожидкостной смеси, отвода газов и слива отсепарированного масла, при этом корпус снабжен полостью для циркуляции охлаждающей жидкости, охватывающей сетчатый сепарирующий элемент, который выполнен в виде трубы с поперечными гофрами и плотно размещен между охлаждаемой стенкой корпуса и цилиндром (патент RU №2052640, МПК6 F01M 11/08, 13/04, опубл. 20.01.1996).
Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает достаточную сепарацию газомасляной смеси, имеет сложную конструкцию.
Также известен маслоотделитель системы вентиляции картера двигателя внутреннего сгорания, выбранный в качестве прототипа по совокупности существенных признаков и заявляемому техническому результату, содержащий корпус, имеющий вход для приема газомасляной смеси от двигателя и выход для выпуска отсепарированных газов, а также сливной патрубок для масла, установленную в корпусе спиральную стенку, направляющую поток от входа к выходу, при этом образуемый спиральной стенкой канал выполнен увеличивающимся по ширине между входом и выходом, вход расположен в нижней части тангенциально к внутренней поверхности цилиндрического корпуса, кроме того, устройство снабжено маслоосадительной сеткой, размещенной в центре корпуса, а также вдоль его внутренней поверхности и спиральной стенки (патент RU №111583, МПК F01M 13/04 (2006.01), опубл. 20.12.2011).
Данное устройство работает достаточно эффективно при расходах картерных газов до 250 л/мин, затем эффективность осаждения масла в системе ухудшается, т.к. при увеличении потока картерных газов увеличивается и количество масла в виде мелкодисперсных капель, которое улетучивается с набегающим потоком картерных газов.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является улучшение эксплутационных характеристик устройства за счет повышения эффективности маслоотделения и обеспечения работы узла с высокими показателями эффективности в широком диапазоне.
Для решения поставленной задачи маслоотделитель системы вентиляции картера двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус, имеющий вход для приема газомасляной смеси от двигателя и выход для выпуска отсепарированных газов, а также сливной патрубок для масла, маслоосадительную сетку, дополнительно содержит центральный осевой элемент, на котором через проставку закреплены две перегородки, имеющие сквозные отверстия, при этом маслоосадительная сетка размещена между упомянутыми перегородками. В частном случае исполнения корпус состоит из двух частей, одна из которых выполнена в виде крышки.
Совокупность отличительных признаков, заключающаяся в том, что устройство дополнительно содержит центральный осевой элемент, на котором через проставку закреплены две перегородки, имеющие сквозные отверстия, при этом маслоосадительная сетка размещена между упомянутыми перегородками, позволяет изменить геометрию потока картерных газов в маслоотделителе, улучшить коалесценцию, обеспечить работу узла с высокими показателями эффективности в широком диапазоне.
Заявителю не известны маслоотделители системы вентиляции картера двигателя внутреннего сгорания с указанной совокупностью существенных признаков, и заявленная совокупность существенных признаков не вытекает явным образом из современного уровня техники, следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна».
Заявляемое техническое решение поясняется следующими чертежами:
фиг. 1 - маслоотделитель, общий вид в разрезе;
фиг. 2 - то же, стрелками показано движение картерных газов.
Маслоотделитель системы вентиляции картера двигателя внутреннего сгорания содержит корпус 1, имеющий вход 2 для приема газомасляной смеси от двигателя и выход 3 для выпуска отсепарированных газов, а также сливной патрубок 4 для масла.
Внутри корпуса 1 установлен центральный осевой элемент 5, на котором через проставку 6 закреплены две перегородки 7. Перегородки 7 выполнены со сквозными отверстиями, равномерно распределенными по поверхности. Между перегородками 7 размещена маслоосадительная сетка 8. Такое размещение маслоосадительной сетки способствует увеличению эффективности осаждения масла, а также снижению гидравлического сопротивления движущегося потока.
Корпус закрыт сверху крышкой 9.
Устройство работает следующим образом.
При прохождении картерных газов через перегородки 7 и маслоосадительную сетку 8 масло, находящееся во взвешенном состоянии в картерных газах, при ударе потока о них налипает, и постепенно укрупняется до капель. Сетка 8, размещенная между двумя перегородками, позволяет увеличить эффект осаждения масла в маслоотделителе, т.к. основной принцип отделения масла с помощью маслоосадительной сетки напрямую связан с понятием коалесценции. В следствие чего уже объемные капли масла под действием силы тяжести стекают с маслоосадительной сетки вниз, через отверстия перегородки и далее через сливной патрубок 4 попадают обратно в картер двигателя.
Происходит укрупнение частиц и осаждение на поверхностях за счет сил поверхностного натяжения и межмолекулярного взаимодействия. Таким образом, осуществляется сепарация двухфазного потока смеси газа и жидкости. Осажденные и укрупненные частички масла удерживаются от обратного проникновения в поток, при этом перемещаются частично как под воздействием потока в направлении его движения, так и силы тяжести. В конечном результате осажденное масло перемещается вниз, и впоследствии направляется на слив.
Предлагаемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании.