УСТРОЙСТВО ПОДАЧИ МАСЛА В ТУРБОКОМПРЕССОР С ПОСТОЯННЫМ ДАВЛЕНИЕМ, ПОДОГРЕВОМ И ОЧИСТКОЙ

Полезная модель относится к области двигателестроения, в частности к обеспечению смазки машин и двигателей под давлением и может быть использована для обеспечения смазки турбокомпрессоров дизельных двигателей внутреннего сгорания.
Известно, что на дизельных двигателях внутреннего сгорания марок КАМА3-7403, Д - 245 и их модификациях, устанавливаются турбокомпрессоры модели ТКР 7, служащие для повышения мощности и расширения эксплуатационных возможностей автомобиля при движении на затяжных подъемах, по пересеченной местности и в горных условиях. Конструктивной особенностью турбокомпрессоров модели ТКР 7 и его модификаций, является то, что приводом компрессора, нагнетающего воздух в цилиндры двигателя, служит турбина, вращаемая выхлопными газами самого двигателя, имеющие общий вал и подшипниковую моновтулку, а смазка и охлаждение турбокомпрессора осуществляется маслом, подаваемым масляным насосом системы смазки двигателя (См. Двигатель КАМА3-740.11-240. Руководство по эксплуатации. ОАО «КАМАЗ». Набережные Челны: Печатный двор. 1997 г.; Дизели Д 240, Д 245 и их модификации. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Минск: Ураджай. Издание четвертое, переработанное и дополненное. 1986 г. Открытое издание. Прототип). Температура выхлопных газов, поступающих и вращающих турбокомпрессор составляет 700-750 С, для уменьшения теплопередачи от турбины к компрессору корпус турбокомпрессора выполнен составным из чугунного корпуса ВЧ 50 и корпуса подшипника из алюминиевого сплава АК9 ч.
Недостатком конструкции турбокомпрессора ТКР 7 является то, что подача масла в турбокомпрессор осуществляется от масляного насоса двигателя по достаточно длинным трубопроводам и сопровождается падением давления, так как штатный масляный насос подает масло с давлением не выше 0,45 Мпа не зависимо от режима работы двигателя и технически не может обеспечить поступление необходимого количества масла в турбокомпрессор двигателя. Под воздействием высоких температур превышающих температуру ползучести технического алюминия, в условиях недостаточной смазки и охлаждения происходит отказ турбокомпрессора, разрушаются детали, выполненные из алюминиевого сплава. Работа двигателя в условиях низких температур, эксплуатационное изнашивание деталей, сопровождаемые увеличением зазоров и сопряжении, еще более ухудшают условия смазки из-за снижения давления в системе смазки и на входе в турбокомпрессор.
Задачей полезной модели является обеспечение надежной работы турбокомпрессора путем создания постоянного давления масла на входе в турбокомпрессор независимо от режима работы двигателя и обеспечения подачи требуемого количества масла для его охлаждения и смазки, что может быть достигнуто созданием давления не менее 0,65 Мпа с возможностью подачи 4 литров масла в минуту.
Технический результат использования полезной модели - обеспечение надежной смазки и охлаждения турбокомпрессора, создание необходимого давления, снижение теплонапряженности деталей независимо от режима работы и технического состояния двигателя, температурных условий окружающей среды, что обеспечит надежность и позволит в целом увеличить ресурс двигателя установленного предриятием-изготовителем.
Технический результат достигается установкой в систему смазки двигателя устройства подачи масла в турбокомпрессор с постоянным давлением, подогревом и очисткой, что обеспечит подогрев масла, очистку масла от продуктов износа, смол и грязи, его подачу с требуемым давлением в турбокомпрессор двигателя, при запуске двигателя, его работе на различных режимах, а так же после остановки двигателя в течение трех минут.
Полезная модель поясняется чертежом, на котором показана схема системы смазки двигателя внутреннего сгорания, в которую включено устройство подачи масла в турбокомпрессор с постоянным давлением, подогревом и очисткой.
На схеме приняты следующие обозначения.
1 - двигатель внутреннего сгорания;
2 - масляная магистраль подвода масла к турбокомпрессору;
3 - дополнительный маслоподкачивающий насос;
4 - электропривод маслоподкачивающего насоса;
5 - предохранительный клапан;
6 - нагревательный элемент;
7 - фильтр очистки масла;
8 - блок управления устройством;
9 - реле включения нагревательного элемента;
10 - реле времени работы устройства;
11 - реле температуры масла;
12 - датчика температуры масла;
13 - соединительный провод замка зажигания к блоку управления устройством;
14 - аккумуляторная батарея;
15 - картер двигателя внутреннего сгорания;
16 - турбокомпрессор;
17 - трубка слива масла из турбокомпрессора. На схеме представлен двигатель внутреннего сгорания 1, масляная магистраль подвода масла к турбокомпрессору 2, в которую установлено устройство подачи масла в турбокомпрессор с постоянным давлением, подогревом и очисткой. Устройство состоит из дополнительного маслоподкачивающего насоса 3 с электроприводом 4, предохранительного клапана 5 нагревательного элемента 6, фильтра очистки масла 7, блока управления устройством 8, реле включения нагревательного элемента 9, реле времени работы устройства 10, реле температуры масла 11, датчика температуры масла 12, соединительного провода замка зажигания 13. Причем датчик температуры масла 12, маслоподкачивающий насос 3 с электроприводом 4, нагревательный элемент 6, фильтр очистки масла 7 монтируются в масляную магистраль двигателя внутреннего сгорания 2, а электропривод маслоподкачивающего насоса 4, блок управления устройством 8 через соединительный провод замка зажигания 13 имеют электрическую связь с аккумуляторной батареей 14.
Перед пуском двигателя при включении замка зажигания, от аккумуляторной батареи 14 через соединительный провод замка зажигания 13 к блоку управления устройством 8 подается электрический сигнал обеспечивающий включение электропривода маслоподкачивающего насоса 4 и нагревательного элемента 6. Подогреваемое нагревательным элементом 6 масло закачивается в дополнительный маслоподкачивающий насос 3 и под давлением 0,65 Мпа поступает в фильтр очистки масла 7, очищается и подается в турбокомпрессор 16, детали турбокомпрессора смазываются и охлаждаются, а масло отводится через трубку слива масла из турбокомпрессора 17 в картер двигателя 15. При превышении давления более 0,65 Мпа, срабатывает предохранительный клапан 5 установленный за дополнительным маслоподкачивающим насосом 3. Нагревательный элемент 6 выключается реле температуры масла 11 при нагреве масла до 90 градусов при срабатывании датчика температуры масла 12. После остановки двигателя внутреннего сгорания 1 устройство подачи масла в турбокомпрессор с постоянным давлением, подогревом и очисткой продолжает работать, подавая масло к вращающимся деталям, через 3 минуты срабатывает реле времени работы устройства 10, электрический сигнал размыкает цепь и дополнительный масляный насос отключается от питания. Реле времени работы устройства 10 обеспечивает работу устройства подачи масла в турбокомпрессор с постоянным давлением, подогревом и очисткой в течении запрограммированного отрезка время, которое устанавливается в зависимости от климатических условий эксплуатации автомобиля.
Устройство подачи масла в турбокомпрессор с постоянным давлением, подогревом и очисткой работает следующим образом, перед пуском двигателя внутреннего сгорания водитель включает зажигание автомобиля, переводя положение замка зажигания в первое положение, от аккумуляторной батареи на блок управления устройством поступает электрический сигнал обеспечивающий включение электропривода маслоподкачивающего насоса и нагревательного элемента. Подогреваемое нагревательным элементом масло закачивается в дополнительный маслоподкачивающий насос и под давлением 0,65 Мпа поступает в фильтр очистки масла, очищается и подается в турбокомпрессор. Детали турбокомпрессора смазываются и охлаждаются, а масло отводится через трубку слива масла из турбокомпрессора в картер двигателя. При превышении давления более 0,65 Мпа, срабатывает предохранительный клапан, установленный за дополнительным маслоподкачивающим насосом. Нагревательный элемент выключается реле температуры масла при нагреве масла до 90 градусов, после срабатывания датчика температуры масла. После остановки двигателя внутреннего сгорания устройство подачи масла в турбокомпрессор с постоянным давлением, подогревом и очисткой продолжает работать, подавая масло к вращающимся деталям, через 3 минуты срабатывает реле времени работы устройства, электрический сигнал размыкает цепь и дополнительный масляный насос отключается от питания.
Техническим результатом использования полезной модели является обеспечение смазки, охлаждения и очистки деталей турбокомпрессора, создание необходимого давления независимо от технического состояния двигателя, режима его работы, а так же после его остановки, что обеспечит надежность, увеличит безотказность и технический ресурс двигателя установленного предриятием-изготовителем.
Устройство подачи масла в турбокомпрессор с постоянным давлением, подогревом и очисткой просто в конструкции, не требует значительного изменения технологического процесса производства и ремонта двигателей их конструкции, может устанавливаться в дизельные двигатели внутреннего сгорания при их производстве, капитальном ремонте, ремонте по техническому состоянию или модернизации в условиях стационарных предприятий.
Библиографические данные источников информации, содержащие приведенные аналоги.
1. Двигатель КАМА3-740.11-240. Руководство по эксплуатации. ОАО «КАМАЗ». Набережные Челны: Печатный двор. 1997 г.; Дизели Д 240, Д 245 и их модификации. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Минск: Ураджай. Издание четвертое, переработанное и дополненное. 1986 г.Открытое издание. Прототип.