СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ДАВЛЕНИЯ МАСЛА ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПУСКА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ УПРАВЛЯЕМОГО ПЕРЕПУСКНОГО КЛАПАНА
METHOD OF OIL PRESSURE STABILISATION TO PROVIDE START-UP OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE USING PILOT BYPASS VALVE

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к способам управления системой смазки двигателей внутреннего сгорания, и может использоваться для обеспечения стабилизации давления масла при пуске и работе двигателя, а также в гидравлических системах различных устройств и агрегатов, особенно в режиме их прогрева или работы в зимних условиях.
В процессе прогрева и работы систем смазки двигателей внутреннего сгорания, включающих насосы, фильтры и охладители, вследствие отвода тепла от нагретых поверхностей и сжатия масла в зазорах подшипников его температура, вязкость, а соответственно и давление существенно изменяются. Такие колебания давления масла оказывают негативное влияние на работу подшипниковых узлов, фильтров и определяют необходимость использования устройств, стабилизирующих давление масла, подводимого непосредственно к узлам и агрегатам двигателя. В известных системах в качестве таких устройств применяются перепускные и предохранительные клапаны, устанавливаемые в насосы масла или сразу за ними. Эти устройства перепускают часть масла во всасывающую полость насоса или в расходный бак системы смазки (например, авторское свидетельство SU 1052683, 1983, 3 с.).
Недостатком данных систем является то, что контроль и стабилизация давления масла осуществляется только непосредственно за насосом масла. При этом имеющиеся в системе смазки агрегаты (например, фильтры, охладители) в процессе работы (загрязнения) увеличивают свое гидравлическое сопротивление, тем самым изменяя общие параметры системы. В связи с этим, расход и уровень давления масла непосредственно перед двигателем существенно отличаются от требуемых для нормальной работы значений, особенно при низких температурах масла.
Задачей изобретения является поддержание стабильного значения давления масла непосредственно перед подшипниковыми узлами двигателя внутреннего сгорания на всех режимах его работы, снижение давления за масляным насосом в начальный период пуска при низких температурах масла, когда уровень давления управляющего сигнала не достиг критического значения перед подшипниками двигателя.
Поставленная задача решается за счет использования в системе смазки, состоящей из расходного бака и масляного насоса с нагнетательным трубопроводом, управляемого перепускного клапана, установленного за масляным насосом и обеспечивающего постоянный контроль, а также необходимую корректировку заданного уровня давления перед подшипниками двигателя внутреннего сгорания. При этом управляющий сигнал, в виде давления масла, подводится по отдельному трубопроводу в полость между дифференциальными площадками управляемого перепускного клапана.
В то же время клапан сохраняет возможность перепуска масла и обеспечения снижения его давления непосредственно в нагнетательной полости насоса в начальный период пуска при низкой температуре масла за счет использования еще и дополнительно установленного перепускного клапана.
На фиг. 1…4 приведен эскиз управляемого перепускного клапана. На фиг. 1 изображен общий вид управляемого перепускного клапана, конструкция самого перепускного клапана с дифференциальными площадками и место установки его в корпусе с механизмом регулировки и настройки клапана. На фиг. 2 изображен вид на штуцер подвода управляющего давления и фланец с встроенным переточным каналом. На фиг. 3 изображен штуцер подвода управляющего давления и часть канала между дифференциальными площадками клапана. На фиг. 4 изображен перепускной клапан и часть каналов подвода давления масла из полости нагнетания на входе в клапан к полости между дифференциальными площадками клапана.
Способ стабилизации давления с использованием управляемого перепускного клапана заключается в следующем:
- управляемый перепускной клапан в системе смазки устанавливается за масляным насосом. Отдельным трубопроводом к штуцеру 3 клапана подводится управляющее давление масла из масляной полости системы, расположенной непосредственно перед подшипниковыми узлами двигателя. При этом установка перепускного клапана, встроенного в масляный насос, в отличии от большинства используемых систем, а также указанного наиболее близкого аналога, не требуется;
- после пуска двигателя, особенно в холодное время года и в начальный период работы главного масляного насоса системы смазки, давление масла в полости Г клапана может превысить значение давления начала открытия перепускного клапана 2 и, поступая по каналу Д, оно воздействует на дифференциальную площадку клапана 1. При этом происходит открытие его и перепуск масла в расходный бак или в картер двигателя, соответственно снижается давление масла в полости Д за масляным насосом, а клапаны 1 и 2 закрываются. Таким образом, производится защита подшипников скольжения масляного насоса от чрезмерно высокого давления масла;
- по мере дальнейшей работы масляного насоса и прокачки масла через узлы и агрегаты системы смазки давление масла перед подшипниковыми узлами двигателя может превысить заданное значение. При этом повышенное давление масла, поступая по трубопроводу к штуцеру 3 в полость Е, заставляет дифференциальный клапан 1 подниматься и перепускать часть масла, поддерживая при этом заданное значение давления перед подшипниковыми узлами двигателя. Таким образом, осуществляется стабилизация давления масла при пуске двигателя внутреннего сгорания при различных температурных условиях, включая запуск и работу двигателя при пониженной температуре масла.
Изобретение реализовано в конструкции систем смазки дизель-генераторов 28ДГ и ЗОДГ (чертеж 58129 спч-2).