Масловіддільник системи вентиляції картера двигуна внутрішнього згоряння

1 Масловіддільник системи вентиляції картера двигуна внутрішнього згоряння, що містить корпус, в якому розміщені лабіринтні перегородки у вигляді концентричних циліндрів, які утворюють канали для висхідних та низхідних потоків газомасляної суміші, і в кільцевій порожнині між корпусом і сусіднім циліндром установлена плоска суцільна спіраль, та з'єднаний з корпусом ПІДВІДНИЙ трубопровід, який відрізняється тим, Пристрій відноситься до області машинобудування, а саме до двигунобудування і може бути використаним в системах вентиляції картера двигунів внутрішнього згорання Відомий пристрій масловіддільника, що містить в собі корпус з тангенційною подачею картерних газів (газомасляної суміші) і фільтрувальний елемент [1] Відділення масла від газу в таких пристроях здійснюється за рахунок відцентрових сил, коли газомасляна суміш закручується і краплини масла осідають на стінках корпусу, а остаточне відокремлення масла від газу відбувається у фільтрувальному елементі Недоліком відомого пристрою є великі габарити із-за малої площі контакту газомасляної суміші з корпусом і наявність фільтрувального елементу Відомий пристрій масловіддільника, котрий вміщує в собі корпус з набором пластин [2], де газомасляна суміш, проходячи крізь набір пластин, осідає в спеціальних виштамповках, а потім зливається в картер що спіраль виконана з кроком, що забезпечує відношення площі поперечного перерізу порожнини між двома сусідніми витками спіралі та циліндрами до площі поперечного перерізу ПІДВІДНОГО трубопроводу, яке дорівнює 1,5 2, та проміжком між спіраллю та циліндрами 0,8 1,2 мм, а всередині сусіднього з корпусом циліндра установлений зафіксований відносно корпусу внутрішній циліндр 2 Масловіддільник за п 1, який відрізняється тим, що спіраль виконано зі зменшеним ЗОВНІШНІМ діаметром на величину подвоєного проміжку, а на внутрішньому діаметрі виконані виступи, якими спіраль прикріплена до циліндра і величина виступів визначає величину проміжку 3 Масловіддільник за п 1, який відрізняється тим, що в нижній частині внутрішнього циліндра, привареного до дна корпусу, виконані отвори, за рахунок яких утворена масляна порожнина, сполучена з піддоном двигуна О Відомий масловіддільник, що вміщує в собі складовий корпус з розширювальною камерою з виконаними в ній повздовжніми та поперечними ребрами [3] Завислі частинки масла, що знаходяться в газомасляній суміші, осідають на поверхнях ребер і зливаються в піддон картера ВІДОМІ пристрої [2] і [3] мають великі габарити, що є їх суттєвим недоліком Відомий масловіддільник, характерною ознакою якого являється наявність в корпусі сітчатої пластини у вигляді спіралі, котра працює разом з набивкою із високозмочуючого матеріалу [4] Недоліком відомого пристрою є те, що набивка займає половину об'єму корпусу, що робить масловіддільник громіздкім Відомий масловіддільник, що вміщує в собі циліндр в циліндрі з розміщеною в кільцевому просторі набивкою В порожнині циліндру меншого діаметру вставлена трубка, з'єднана з впускною системою двигуна [5] Газомасляна суміш надходить зверху в кільцеву порожнину, проходячи через набивку, робить 00 ^ о 49048 поворот на 180° і прямує в порожнину внутрішнього циліндру Однаковий напрям посування газомасляної суміші в порожнині внутрішнього циліндру і очищеного газу до трубки сприяють попаданню газомасляної суміші у впускну систему двигуна, що погіршує екологію (підвищується димність) і являється недоліком відомого пристрою Відомий масловіддільник, прийнятий авторами за прототип, що містить в собі корпус з лабіринтними перегородками у вигляді концентрично розміщених в ньому циліндрів, що утворюють канали для висхідних та низхідних потоків газомасляної суміші та набивку [6] Недоліками відомого пристрою є наявність набивки, що збільшує габарити масловіддільника (так як поперечний переріз набивки більше поперечного перерізу потоку), викид газомасляної суміші в атмосферу, що спричиняє погіршенню екології Застосовані у відомих пристроях [1,4 5,6] набивки крім збільшення габаритів масловіддільників вимагають и регулярного чищення, або заміни, що в свою чергу вимагає при застосуванні відомих пристроїв мати на борту машини спеціальні розчини або бензин для промивки набивки, що спричиняє незручності в експлуатації, є суттєвим недоліком відомих пристроїв, особливо для двигунів військових машин В основу запропонованого технічного рішення поставлено завдання створення ефективного малогабаритного масловіддільника системи вентиляції картеру двигуна внутрішнього згорання, в якому нове рішення установки зовні циліндру ще одного концентрично розміщеного циліндрукорпусу і розміщення в кільцевій порожнині між корпусом і сусіднім циліндром плоскої суцільної спіралі з кроком між витками, що забезпечує площу поперечного перерізу порожнини між двома сусідніми витками спіралі і циліндрами рівну 1,5 2 площі поперечного перерізу ПІДВІДНОГО трубопроводу, з зменшеним на подвоєну величину проміжну ЗОВНІШНІМ діаметром спіралі, та виступами на внутрішньому діаметрі для прикріплення спіралі з проміжком до циліндру, а також наявність масляної порожнини, утвореної за рахунок отворів у нижній частині циліндру, з'єднаного з піддоном картеру - дозволило створити ефективний мало габаритний масловіддільник і виключити його обслуговування при експлуатації Запропонований пристрій відрізняється від пристрою, вибраного авторами в якості прототипу, тобто відповідає критерію винаходу "новизна" Поставлене завдання вирішується тим, що в пристрої, що вміщує в собі корпус з розміщеними в ньому лабіринтними перегородками у вигляді концентрично розміщених циліндрів, що утворюють канали для висхідних та низхідних потоків газомасляної суміші, зовні корпусу добавлено ще один концентрично розміщений циліндр (тепер він буде називатись корпусом), а в кільцевому просторі між корпусом і сусіднім циліндром розміщена плоска суцільна спіраль з кроком, котрий забезпечує площу поперечного перерізу порожнини між сусідніми витками спіралі і циліндрами рівну 1,5 2 площі поперечного перерізу ПІДВІДНОГО трубопро воду з проміжком 0,8 1,2мм між спіраллю та циліндрами, для чого спіраль виконано зі зменшеним ЗОВНІШНІМ діаметром на величину подвоєного проміжку, на внутрішньому діаметрі виконані виступи, котрими спіраль прикріплена до циліндру, а величина виступів визначає величину проміжку, а в нижній частині циліндру, привареного до дна, виконано отвори, за допомогою яких в нижній частині масловіддільника утворена суцільна масляна порожнина, сполучена з масляним піддоном двигуна Розміщення в кільцевій порожнині між циліндрами суцільної кільцевої спіралі перетворює кільцеву порожнину на спіральну, що значно збільшує площу контакту газомасляної суміші з стінками порожнини А розміщення спіралі з кроком, що забезпечує площу поперечного перерізу порожнини між сусідніми витками спіралі та циліндрами в 1,5 2 рази більше ніж площа ПІДВІДНОГО трубопроводу забезпечує зменшення швидкості потоку газомасляної суміші по спіральній порожнині Збільшення площі контакту газомасляної суміші з стінками спіральної порожнини та зменшення швидкості газомасляної суміші сприяє більш продуктивному посіданню завислих частинок масла на поверхнях спіральної порожнини Наявність проміжку між стінками циліндрів та спіраллю, а також наявність одного напрямку руху (картерних газів по спіральній порожнині - вниз), і масла, стікаючого по стінках циліндрів - також вниз, дозволяє маслу без перешкод стікати вниз до масляної порожнини масловіддільника Завислі частинки масла, що осідають на поверхнях спіралі, завдяки потоку картерних газів по спіральній порожнині підштовхуються газом до проміжку між спіраллю та зовнішньою стінкою і завдяки відцентровим силам масло проштовхується в проміжок, прискорюючи процес відділення масла від газу Таким чином, розміщення в кільцевій порожнині між стінками циліндрів масловіддільника цільної кільцевої спіралі з кроком, що забезпечує площу поперечного перерізу спіральної порожнини рівну 1,5 2 площі ПІДВІДНОГО трубопроводу і проміжком між спіраллю та стінками 0,8 1,2мм збільшує ефективність відділення масла від картерного газу без застосування набивки і дозволяє виконати масловіддільник з меншими розмірами в порівнянні з відомими пристроями Крім того відсутність набивки дозволяє не проводити обслуговування масловіддільника, зв'язане з його промивкою, або заміною, що також є перевагою запропонованого пристрою Якщо в запропонованому пристрої масловіддільника в кільцевій порожнині між двома циліндрами замість цільної спіралі застосувати відому сітчату спіраль [4], то масло буде просмоктуватись через сітку спіралі і знову змішуватись з потоком газомасляної суміші, що йде по нижній ВІТЦІ спіральної порожнини Ясно, що ефективність такого масловіддільника високою бути не може На фіг 1 зображено запропонований масловіддільник, повздовжній переріз, на фіг 2 зображена спіраль Корпус 1 з концентрично розміщеними цилінд 49048 рами 2 і 4 та трубкою ВІДВІДНОГО трубопроводу 11 утворюють три кільцеві порожнини В кільцевій порожнині між корпусом 1 і циліндром 2 знаходиться спіраль 3, приварена до циліндру 2 виступами 1 (див фіг 2), утворюючи спіральну порожнину 7 Між циліндрами 2 та 4 утворена порожнина 8, а між циліндром 4 і трубкою 11 - порожнина 9 До верхньої частини спіральної порожнини 7 підводиться картернии газ (газомасляна суміш) по трубопроводу 10 В нижній частині циліндру 4, що приварена до дна виконані отвори 5, котрими нижня порожнина масловіддільника об'єднується в суцільну масляну порожнину, з якої масло зливається у масляний піддон двигуна по трубопроводу 6 Пристрій працює слідуючим чином Газомасляна суміш (картернии газ) надходить до масловіддільника по трубопроводу 10 і рухається по спіральній порожнині з швидкістю меншою, ніж по трубопроводу 10 і осідає на поверхнях порожнини Завдяки наявності проміжків між спіраллю та циліндрами масло без перешкод стікає вниз у масляну порожнину масловіддільника Далі потік картерних газів прямує до другої кільцевої порожнини 8, змінюючи при цьому напрямок на 180°, в результаті чого частинки масла, ВІДДІЛЯЮЧИСЬ від картерного газу осідають на стінках циліндрів 2 та 4 і стікають по стінках вниз в спільну масляну порожнину, а картернии газ прямує у третю кільцеву порожнину 9, змінюючи напрямок на 180° В останній кільцевій порожнині, де напрямок картерних газів збігається з напрямком стікаючого по стінках масла в масляну порожнину, картернии газ перед попаданням в трубопровід 11 11 ФІГ.1 робить останній поворот на 180° При цьому частинки масла, що остаточно відокремились від газу, по інерції прямують в масляну порожнину вниз, а картернии газ вверх по трубопроводу 11 прямує до впускної системи двигуна Кращих результатів очистки картерних газів від масла, а також мінімальні розміри масловіддільника одержано при співвідношенні площ поперечного перерізу кільцевих порожнин 7, 8, 9 як 2,5, 2,0, 1,2 при співвідношенні діаметру масловіддільника до його висоти як 2 3 Малі розміри масловіддільника дозволили знайти йому місце на двигуні військової машини, розміщеному в моторному відділенні з обмеженими розмірами Завдяки застосуванню запропонованого багатоступінчастого масловіддільника значно зменшена димність двигуна, що свідчить про високу ефективність пристрою Запропонований масловіддільник успішно пройшов гарантійні випробування, не потребуючи обслуговування Джерела інформації 1 А с СРСР №1451295, кл F01 М13/04 "Открытия, изобретения" №2, 1989 2 Патент США №4156406, кл F02 N25/06 3 А с СРСР №1188339, кл F01 М13/04 "Открытия, изобретения" №40, 1985 4 А с СРСР №1300162, кл F01 М13/04 "Открытия, изобретения" №12, 1987 5 Заявка ФРН №2828256, кл F01 М13/04 6 А с СРСР №332842, кл В 01d45/06 (F01 М11/06) (прототип) "Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки" №12, 1972 49048 ФІГ.2 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71