Кислородно-масляный двигатель относится к области машиностроения, а в частности к двигателестроению. Техническим результатом является повышение кпд и снижение токсичности отработавших газов. Сущность изобретения заключается в том, что двигатель питается кислородно-воздушной смесью, сжатой до степени осуществления цепной реакции молекул углерода машинных масел, поданных как микродоза в камеру сжатия при достижении поршнем верхнего положения. Подача кислорода при запуске осуществляется из кислородного баллона, а при устойчивой работе двигателя включается компрессор, который находится в камере с набором молекулярных сит и модулей мембран, очищающих атмосферный кислород от азота, и который пополняет кислород в баллоне. 2 ил.
Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, и позволяет, используя цепную реакцию углерода масел с кислородом, повысить мощность, уменьшить токсичность на различных режимах работы двигателя и на холостом ходу.
Известен кислородно-масляный двигатель, содержащий аналогично двухтактному двигателю один или несколько цилиндров с впускными и выпускными клапанами, поршнем, кинематически связанными с коленчатым валом, приводящим во вращение при помощи шестерен распределительный вал, снабженный кулачками, приводящими в движение масляный насос, связанный с форсункой, которая осуществляет подачу микродозы машинного масла в момент достижения поршнем верхней точки в цилиндре, характеризующийся тем, что при нахождении поршня в нижней точке происходит подача кослородно-воздушной смеси из кислородного баллона (патент РФ 2052149, опубл. 10.01.1996).
Недостатками известного двигателя являются низкий кпд и высокая токсичность отработавших газов.
Техническим результатом является повышение кпд и снижение токсичности продуктов сгорания.
Поставленная цель достигается тем, что в кислородно-масляном двигателе, содержащем аналогично двухтактному двигателю один или несколько цилиндров с впускными и выпускными клапанами, поршнем, кинематически связанными с коленчатым валом, приводящим во вращение при помощи шестерен распределительный вал, снабженный кулачками, приводящими в движение масляный насос, связанный с форсункой, которая осуществляет подачу микродозы машинного масла в момент достижения поршнем верхней точки в цилиндре, при нахождении поршня в нижней точке происходит подача кислородно-воздушной смеси из кислородного баллона и воздушного фильтра, при этом пополнение кислородно-воздушной смеси осуществляется при запуске из кислородного баллона, а в рабочем состоянии - через компрессор, находящийся в камере с набором молекулярных сит и модулей мембран, очищающих атмосферный кислород от азота, поэтому под давлением в качестве топлива используются молекулы углерода машинных масел, сгорающие с выделением большого количества тепла, при этом процесс горения углеводородов машинных масел перерастает под большим давлением в камере сжатия до уровня взрыва в кислородно-воздушной среде.
Изобретение поясняется при помощи чертежей.
На фиг.1 изображена схема кислородно-масляного двигателя.
На фиг.2 изображена схема размещения узлов, обеспечивающих очистку воздуха от азота и подачу кислорода для пополнения кислородного баллона и к впускному коллектору.
Кислородно-масляный двигатель содержит аналогично двухтактному двигателю один или несколько цилиндров с впускными 1 и выпускными 2 клапанами (см. фиг.1), поршнем 3, кинематически связанными с коленчатым валом 4, который приводит во вращение при помощи распределительных шестерен распределительный вал 5, снабженный кулачками 6. Кулачки 6 приводят в движение масляный насос 7, связанный с форсункой 8, которая осуществляет подачу микродозы машинного масла в момент достижения поршнем 3 верхней мертвой точки в цилиндре 9. При нахождении поршня 3 в нижней мертвой точке происходит подача кислородно-воздушной смеси из кислородного баллона 10 и воздушного фильтра 11. При этом пополнение кислородно-воздушной смеси осуществляется при запуске из кислородного баллона 10, а при устойчивой работе двигателя, т.е. в рабочем состоянии - через компрессор 17 (фиг.2), находящийся в камере 13 с набором молекулярных сит 14 и модулей мембран 15, очищающих атмосферный кислород от азота. Компрессор 17 в автоматическом режиме, при открытом воздушном кране (фиг.1), пополняет баллон 10 через трубу 18 кислородом, израсходованным при запуске, и питает кислородно-воздушной смесью кислородно-масляный двигатель 20 (фиг.2). В качестве топлива используются молекулы углерода масел.
Воздух через набор решет и молекулярных сит 14 обогащается кислородом. При этом происходит только частичная обработка воздуха. Затем он попадает в камеру 13 (фиг.2), в которой установлены модули 16 мембран, где происходит основная очистка кислородно-воздушной смеси. При этом отсортированный азот сбрасывается в атмосферу из мембраны модуля 16 по сбросному патрубку 22.
Кислородно-воздушная смесь, проходя по пути к компрессору 17 через модули 16 мембран, еще больше обогащается кислородом, а излишки азота в разделительной камере модуля мембран перед входом в компрессор сбрасываются в атмосферу через сбросной патрубок 22. Полученный из воздуха и поступивший обратно в атмосферу азот не оказывает никакого вредного воздействия на окружающую среду по сравнению с набором соединений азота, получаемых в прототипах при сжигании нефтепродуктов, в процессе которого еще выделяется много углекислого газа.
Процессы сжатия, впуска, расширения и выпуска аналогичны процессам, существующим в ДВС, кроме процесса сгорания. Вместо него происходит цепная реакция, где почти в чистом кислороде происходит разрушение на энергетическом уровне электронов углерода машинных масел. Недостатком кислородно-масляного двигателя является высокое давление в камере сжатия, т.е. степень сжатия повышается. К тому же рабочий ход поршня из верхней точки в нижнюю в момент цепной реакции потребует более прочной конструкции головки блоков и цилиндров двигателя. Кроме того, для гашения взрыва на минимальном уровне зарождения цепной реакции в камере сжатия потребуется подача смеси кислорода с воздухом, осуществляемая практически в ручном режиме, в период проведения первичных экспериментов.
В отличие от существующих прототипов, в кислородно-масляном двигателе процесс горения углеродов машинных масел перерастает под большим давлением в камере сжатия 19 до уровня цепной реакции в кислородно-воздушной среде.
Наличие в атмосферном воздухе азота при сгорании дает пять соединений (N2 O; N2O2; N2O3; N 2O4; N2O5), где количество кислорода, приходящегося на одно и то же количество азота, относится как простые целые числа 1:2:3:4:5 соответственно. Учитывая то, что азот является инертным газом, все реакции кислорода с азотом проходят с поглощением энергии, поэтому расчетная дозируемая подача чистого кислорода и воздуха через впускной коллектор 15 позволит найти искомый устойчивый режим работы кислородно-масляного двигателя, который прокручивается на стенде с помощью электрического мотора в безопасных условиях полигона, где при испытаниях надежно защищены люди.
Выделение энергии контролируется дозированной подачей чистого кислорода из баллона 10 через редуктор 12 во впускной коллектор 15 через трубопровод высокого давления 18 (см. фиг.1). Гасителем большой энергии взрыва является инертный газ азот, поступающий с воздухом в камеру сгорания 19 через воздушный фильтр 11 (фиг.1). Отработанные газы сбрасываются через выпускной коллектор 21.
Кислородно-масляный двигатель содержит аналогично двухтактному двигателю один или несколько цилиндров с впускными и выпускными клапанами, поршнем, кинематическим связанными с коленчатым валом, приводящим во вращение при помощи шестерен распределительный вал, снабженный кулачками, приводящими в движение масляный насос, связанный с форсункой, которая осуществляет подачу микродозы машинного масла в момент достижения поршнем верхней точки в цилиндре, характеризующийся тем, что при нахождении поршня в нижней точке происходит подача кислородно-воздушной смеси из кислородного баллона и воздушного фильтра, при этом пополнение кислородно-воздушной смеси осуществляется при запуске из кислородного баллона, а в рабочем состоянии - через компрессор, находящийся в камере с набором молекулярных сит и модулей мембран, очищающих атмосферный кислород от азота, поэтому под давлением в качестве топлива используются молекулы углерода машинных масел, сгорающих с выделением большого количества тепла, при этом процесс горения углеводородов машинных масел перерастает под большим давлением в камере сжатия до уровня взрыва в кислородно-воздушной среде.
www.freepatent.ru
Кислородно-масляный двигатель относится к области машиностроения, а в частности к двигателестроению. Техническим результатом является повышение кпд и снижение токсичности отработавших газов. Сущность изобретения заключается в том, что двигатель питается кислородно-воздушной смесью, сжатой до степени осуществления цепной реакции молекул углерода машинных масел, поданных как микродоза в камеру сжатия при достижении поршнем верхнего положения. Подача кислорода при запуске осуществляется из кислородного баллона, а при устойчивой работе двигателя включается компрессор, который находится в камере с набором молекулярных сит и модулей мембран, очищающих атмосферный кислород от азота, и который пополняет кислород в баллоне. 2 ил.
Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, и позволяет, используя цепную реакцию углерода масел с кислородом, повысить мощность, уменьшить токсичность на различных режимах работы двигателя и на холостом ходу.
Известен кислородно-масляный двигатель, содержащий аналогично двухтактному двигателю один или несколько цилиндров с впускными и выпускными клапанами, поршнем, кинематически связанными с коленчатым валом, приводящим во вращение при помощи шестерен распределительный вал, снабженный кулачками, приводящими в движение масляный насос, связанный с форсункой, которая осуществляет подачу микродозы машинного масла в момент достижения поршнем верхней точки в цилиндре, характеризующийся тем, что при нахождении поршня в нижней точке происходит подача кослородно-воздушной смеси из кислородного баллона (патент РФ 2052149, опубл. 10.01.1996).
Недостатками известного двигателя являются низкий кпд и высокая токсичность отработавших газов.
Техническим результатом является повышение кпд и снижение токсичности продуктов сгорания.
Поставленная цель достигается тем, что в кислородно-масляном двигателе, содержащем аналогично двухтактному двигателю один или несколько цилиндров с впускными и выпускными клапанами, поршнем, кинематически связанными с коленчатым валом, приводящим во вращение при помощи шестерен распределительный вал, снабженный кулачками, приводящими в движение масляный насос, связанный с форсункой, которая осуществляет подачу микродозы машинного масла в момент достижения поршнем верхней точки в цилиндре, при нахождении поршня в нижней точке происходит подача кислородно-воздушной смеси из кислородного баллона и воздушного фильтра, при этом пополнение кислородно-воздушной смеси осуществляется при запуске из кислородного баллона, а в рабочем состоянии - через компрессор, находящийся в камере с набором молекулярных сит и модулей мембран, очищающих атмосферный кислород от азота, поэтому под давлением в качестве топлива используются молекулы углерода машинных масел, сгорающие с выделением большого количества тепла, при этом процесс горения углеводородов машинных масел перерастает под большим давлением в камере сжатия до уровня взрыва в кислородно-воздушной среде.
Изобретение поясняется при помощи чертежей.
На фиг.1 изображена схема кислородно-масляного двигателя.
На фиг.2 изображена схема размещения узлов, обеспечивающих очистку воздуха от азота и подачу кислорода для пополнения кислородного баллона и к впускному коллектору.
Кислородно-масляный двигатель содержит аналогично двухтактному двигателю один или несколько цилиндров с впускными 1 и выпускными 2 клапанами (см. фиг.1), поршнем 3, кинематически связанными с коленчатым валом 4, который приводит во вращение при помощи распределительных шестерен распределительный вал 5, снабженный кулачками 6. Кулачки 6 приводят в движение масляный насос 7, связанный с форсункой 8, которая осуществляет подачу микродозы машинного масла в момент достижения поршнем 3 верхней мертвой точки в цилиндре 9. При нахождении поршня 3 в нижней мертвой точке происходит подача кислородно-воздушной смеси из кислородного баллона 10 и воздушного фильтра 11. При этом пополнение кислородно-воздушной смеси осуществляется при запуске из кислородного баллона 10, а при устойчивой работе двигателя, т.е. в рабочем состоянии - через компрессор 17 (фиг.2), находящийся в камере 13 с набором молекулярных сит 14 и модулей мембран 15, очищающих атмосферный кислород от азота. Компрессор 17 в автоматическом режиме, при открытом воздушном кране (фиг.1), пополняет баллон 10 через трубу 18 кислородом, израсходованным при запуске, и питает кислородно-воздушной смесью кислородно-масляный двигатель 20 (фиг.2). В качестве топлива используются молекулы углерода масел.
Воздух через набор решет и молекулярных сит 14 обогащается кислородом. При этом происходит только частичная обработка воздуха. Затем он попадает в камеру 13 (фиг.2), в которой установлены модули 16 мембран, где происходит основная очистка кислородно-воздушной смеси. При этом отсортированный азот сбрасывается в атмосферу из мембраны модуля 16 по сбросному патрубку 22.
Кислородно-воздушная смесь, проходя по пути к компрессору 17 через модули 16 мембран, еще больше обогащается кислородом, а излишки азота в разделительной камере модуля мембран перед входом в компрессор сбрасываются в атмосферу через сбросной патрубок 22. Полученный из воздуха и поступивший обратно в атмосферу азот не оказывает никакого вредного воздействия на окружающую среду по сравнению с набором соединений азота, получаемых в прототипах при сжигании нефтепродуктов, в процессе которого еще выделяется много углекислого газа.
Процессы сжатия, впуска, расширения и выпуска аналогичны процессам, существующим в ДВС, кроме процесса сгорания. Вместо него происходит цепная реакция, где почти в чистом кислороде происходит разрушение на энергетическом уровне электронов углерода машинных масел. Недостатком кислородно-масляного двигателя является высокое давление в камере сжатия, т.е. степень сжатия повышается. К тому же рабочий ход поршня из верхней точки в нижнюю в момент цепной реакции потребует более прочной конструкции головки блоков и цилиндров двигателя. Кроме того, для гашения взрыва на минимальном уровне зарождения цепной реакции в камере сжатия потребуется подача смеси кислорода с воздухом, осуществляемая практически в ручном режиме, в период проведения первичных экспериментов.
В отличие от существующих прототипов, в кислородно-масляном двигателе процесс горения углеродов машинных масел перерастает под большим давлением в камере сжатия 19 до уровня цепной реакции в кислородно-воздушной среде.
Наличие в атмосферном воздухе азота при сгорании дает пять соединений (N2O; N2O2; N2O3; N2O4; N2O5), где количество кислорода, приходящегося на одно и то же количество азота, относится как простые целые числа 1:2:3:4:5 соответственно. Учитывая то, что азот является инертным газом, все реакции кислорода с азотом проходят с поглощением энергии, поэтому расчетная дозируемая подача чистого кислорода и воздуха через впускной коллектор 15 позволит найти искомый устойчивый режим работы кислородно-масляного двигателя, который прокручивается на стенде с помощью электрического мотора в безопасных условиях полигона, где при испытаниях надежно защищены люди.
Выделение энергии контролируется дозированной подачей чистого кислорода из баллона 10 через редуктор 12 во впускной коллектор 15 через трубопровод высокого давления 18 (см. фиг.1). Гасителем большой энергии взрыва является инертный газ азот, поступающий с воздухом в камеру сгорания 19 через воздушный фильтр 11 (фиг.1). Отработанные газы сбрасываются через выпускной коллектор 21.
Кислородно-масляный двигатель содержит аналогично двухтактному двигателю один или несколько цилиндров с впускными и выпускными клапанами, поршнем, кинематическим связанными с коленчатым валом, приводящим во вращение при помощи шестерен распределительный вал, снабженный кулачками, приводящими в движение масляный насос, связанный с форсункой, которая осуществляет подачу микродозы машинного масла в момент достижения поршнем верхней точки в цилиндре, характеризующийся тем, что при нахождении поршня в нижней точке происходит подача кислородно-воздушной смеси из кислородного баллона и воздушного фильтра, при этом пополнение кислородно-воздушной смеси осуществляется при запуске из кислородного баллона, а в рабочем состоянии - через компрессор, находящийся в камере с набором молекулярных сит и модулей мембран, очищающих атмосферный кислород от азота, поэтому под давлением в качестве топлива используются молекулы углерода машинных масел, сгорающих с выделением большого количества тепла, при этом процесс горения углеводородов машинных масел перерастает под большим давлением в камере сжатия до уровня взрыва в кислородно-воздушной среде.
www.findpatent.ru
Объем масла в двигателе должен находиться в обозначенных, пределах. Вреден как его недостаток, так и избыток. Чтобы было понятно почему это так и сколько смазочного материала нужно заливать, разберем работу системы смазки.
Смазочная система доставляет масло к трущимся поверхностям деталей двигателя для уменьшения трения между ними и их износа, а также для отвода тепла и продуктов трения. Автомобильные силовые агрегаты внутреннего сгорания имеют комбинированную смазочную систему. Шейки коленчатого и распределительного валов смазываются под давлением, а детали цилиндро-поршневой группы, кулачки распределительного вала, привод бензонасоса, и цепь газораспределительного механизма смазываются разбрызгиванием.
Состав системы:
Работа системы:
Смазка силового агрегата происходит по замкнутому кругу с непрерывным циклом.
Из того как работает смазочная система видно, что когда мотор запущен, маслонасос, фильтр, и каналы подачи к точкам смазки постоянно заполнены. А из непрерывности смазочного цикла во время работы мотора следует что в поддоне должно быть еще какое-то количество смазки. Значит, минимальный объем масла в двигателе должен быть немного больше чем сумма объемов насоса, фильтра, и каналов подачи. Иначе как только смазочная жидкость из поддона будет выкачена двигатель перестанет смазываться, а работа мотора без смазки грозит ему серьезной поломкой.
Если наличие на масляном щупе риски с надписью min интуитивно понятно большинству водителей, то ограничение максимума количество масла в двигателе обычно понимается не всеми, так как мы привыкли к тому что «кашу маслом не испортишь». Все дело в том что смазка ДВС не каша.
Принцип приспособы для откачивания масла с ДВС
Выше поверхности масла, в работающим моторе, вращается коленчатый вал, который не должен касаться его. Так как, в противном случае вращающийся коленвал будет вспенивать его как миксер. Последствие этого вредны потому что пузырьки воздуха отличаются от жидкости тем, что могут сжиматься, тем самым снижая давление развиваемое насосом, ниже значения необходимого для нормальной работы двигателя. Если клапана ГРМ вашего двигателя оснащены гидрокомпенсаторами вы тотчас же услышите их стук, но это не самое тяжелое последствие вспенивания. Недостаток давления приведет к повышенному износу вкладышей и шеек коленвала, грозящему в ближайшем будущем капремонтом двигателя. Еще одна неприятность ― это выдавливание масляной пены давлением картерных газов наружу через все сальники и любые дефекты прокладок, что через некоторое время может привести к понижению уровня в поддоне ниже минимально допустимого.
Наименьший вред, который может нанести вспененное масло инжекторному двигателю — выход из строя датчика массового расхода воздуха. Происходит он из-за того, что вместе с картерными газами во впускной воздухопровод будет попадать пена, которая, пригорая на проволочных сопротивлениях датчика МРВ, выведет его из строя. Узнайте сколько стоит ДМРВ на вашу машину и вы не оставите в двигателе масло больше максимально допустимого.
При первом, после замены, пуске двигателя контрольная лампочка недостаточного давления не гаснет некоторое время. Чтобы двигатель после замены масла как можно меньшее время работал без давления наполните фильтр перед тем, как прикрутить его на место.autolirika.ru
Технический результат: повышение эффективности охлаждения, достижение компактности двигателя с системой охлаждения и уменьшение габаритных размеров двигателя. Система содержит масляную емкость, шестеренчатые масляные насосы, редукционный клапан, магистрали, каналы в штоках для подачи масла в поршни и его возврата, теплообменник, термостат. В месте соединения штока через подшипник с шейкой коленвала предусмотрено кольцо распределения подачи масла по штокам, которое разделено на два полукольца перегородкой, а коленвал при вращении управляет подачей масла на охлаждение, которое проходит по каналам. Масляные насосы закреплены в рабочем валу с каждого торца, привод насосов осуществляется шестернями наружного зацепления, при этом ведущие шестерни закреплены в коленвалу, а шестерни привода масляных насосов имеют эксцентрично расположенные противовесы. Масляные насосы могут быть встроены в коленчатые валы, имеющие эксцентричные грузы. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к двигателестроению и касается регулирования теплового состояния поршней со штоками, устройства подачи смазки на стенку цилиндра двигателей внутреннего сгорания (ДВС) с бесшатунным механизмом.
Известна система охлаждения ДВС (см. а.с. СССР №853128, кл. F 01 Р 7/14, опубл. 1981 г.), содержащая магистраль и форсунки для подачи масла на внутреннюю поверхность поршней, подключенную к масляному насосу двигателя через жидкостно-масляный теплообменник и управляемый клапан, включаемый с помощью чувствительного элемента теплового состояния поршней. Система содержит предпусковой подогреватель, клапан ИЛИ, сообщающий жидкостную полость теплообменника с насосом системы охлаждения двигателя и с насосом подогревателя. Система также снабжена дополнительным масляным насосом с автономным приводом. К насосу через обратный клапан подключена масляная полость теплообменника, соединенная с магистралью, к которой насос подключен между управляемым клапаном и теплообменником.
Известно устройство для подачи смазки на стенку цилиндра ДВС с масляным охлаждением (а.с. СССР №117289, F 02 F 1/20, 1959). В этом устройстве автоматическая дозированная подача масла производится из полости масляного охлаждения в канавку поршневого кольца посредством ввернутой в стенку поршня гильзы под действием сил инерции упругости пружины, периодически открывающей масляной канал, соединяющий внутреннюю полость поршня с полостью канавки одного из поршневых колец.
Кроме того, известно устройство для смазки шатунных подшипников коленчатого вала, например звездообразных авиационных моторов, с использованием подвижных вместе с кривошипно-шатунным механизмом плунжерных смазочных насосов, которые находятся внутри шатунной шейки коленчатого вала, причем кулачковому валику передается вращательное движение вокруг его собственной оси от шестерни, обкатывающей неподвижную шестерню наружного или внутреннего зацепления, закрепленного в корпусе (а.с. СССР №61586, кл. F 01 М 1/02, опубл. 1962).
Известна система для подачи смазки и охлаждения ДВС (см. а.с. СССР №454363, кл. F 01 Р 7/14, опубл. 1975), содержащая насос для подачи масла в магистрали охлаждения и смазки деталей двигателя и дозирующий клапан в магистрали охлаждения, а в линию управления включен предельный клапан.
Наиболее близкой к заявленной системе является система масляного охлаждения ДВС с бесшатунным механизмом, содержащая масляную емкость, шестеренчатые масляные насосы, редукционный клапан, магистрали, каналы в штоках для подачи масла в поршни и его возврата (Баландин С.С. Бесшатунные двигатели внутреннего сгорания, 1972, с.128-129).
Однако известная система недостаточно эффективна.
Задача изобретения - повышение эффективности охлаждения, достижение компактности двигателя с предлагаемой системой охлаждения, уменьшение габаритных размеров.
Поставленная задача решается тем, что система масляного охлаждения ДВС с бесшатунным механизмом, содержащая масляную емкость, шестеренчатые масляные насосы, редукционный клапан, магистрали, каналы в штоках для подачи масла и его возврата, система снабжена теплообменником и термостатом, а в месте соединения штока через подшипник с шейкой коленвала предусмотрено кольцо распределения подачи масла по штокам, которое разделено на два полукольца перегородкой, а коленвал при вращении управляет подачей масла на охлаждение, которое проходит по каналам.
Кроме того, масляные насосы закреплены в рабочем валу с каждого торца, привод насосов осуществляется шестернями наружного зацепления, при этом ведущие шестерни закреплены в коленвалу, а шестерни привода масляных насосов имеют эксцентрично расположенные противовесы.
Кроме того, насосы встроены в коленвалы, имеющие эксцентричные грузы.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где
на фиг.1 показана (схематично) система масляного охлаждения двигателя внутреннего сгорания с бесшатунным механизмом;
на фиг.2 - двигатель внутреннего сгорания с бесшатунным механизмом с крестообразным расположением цилиндров и с системой охлаждения поршней со штоками;
на фиг.3 - разрез по А-А на фиг.2;
на фиг.4 - разрез по Б-Б на фиг.2;
на фиг.5 - двигатель внутреннего сгорания с бесшатунным механизмом с оппозитно расположенными цилиндрами, масляные насосы встроены в коленвалы, имеющие эксцентричные грузы;
на фиг.6 - разрез по В-В на фиг.5.
Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания с бесшатунным механизмом (фиг.1) содержит масляные насосы 1 с редукционным клапаном 2, предназначенные для подачи масла в магистраль распределения давления 3 смазки-охлаждения двигателя, магистраль поступления масла 4 к насосам, которые находятся в рабочем валу 5 двигателя. Масло поступает из емкости 6 самотеком в магистраль поступления 4 к масляным насосам 1, которые под давлением подают масло в магистрали давления 3, обеспечивая смазку подшипников 7 коленвала 8, имеющего каналы подачи масла 9 (фиг.2).
В месте соединения штока 10 через подшипник 11 с шейкой коленвала 8 предусмотрено кольцо распределения 12 подачи масла по штокам 10 к поршням 13, которое разделено на два полукольца перегородкой в канавке, и коленвал при вращении управляет подачей масла на охлаждение, которое проходит по каналам охлаждения 14 (фиг.3). Масло, проходя по штокам 10 и поршням 13, возвращается по тому же штоку 10 обратно и сбрасывается в двигатель, смазывая подшипники 15 рабочего вала 5, стекает по каналу 16 и с помощью циркуляционного масляного насоса 17 и через термостат 18 попадает по каналу 19 в емкость масла 6 (когда масло холодное) или с помощью термостата обратного действия (если горячее масло) и через теплообменник 20 - в емкость 6.
На фиг.2 показан двигатель внутреннего сгорания с бесшатунным механизмом с крестообразно расположенными цилиндрами, в котором шестерни 21 привода масляных насосов имеют противовесы 22, эксцентрично расположенные в шестернях привода. На фиг.3 показано управление коленвалом подачей масла по штокам к поршням с помощью полукольца управления распределения 12. На фиг.4 показан рабочий вал с торца на уровне одного масляного насоса с каналами подачи и распределения масла. На фиг.5 показан оппозитный двигатель внутреннего сгорания с бесшатунным механизмом с встроенными в коленвалы масляными насосами 1, причем каждый коленвал с этого же конца и на основной оси вращения имеет эксцентричный груз 23 балансировки. За счет эксцентричных грузов 23, имеющихся в каждом коленвале, последние друг друга балансируют. На фиг.6 показано расположение эксцентричного груза 23 и масляного насоса 1. Если рабочий вал вращается против часовой стрелки, то магистраль подачи и каналы отбора будут иметь вид, как показано на фиг.6.
Из емкости 6 масло поступает в масляные насосы 1, которые соединены параллельно, и если их два, то они имеют обратные клапаны (не показаны). В магистрали 3 создается давление, управляемое редукционным клапаном 2, распределяющим масло на смазку втулок штока через заградительные сальники 24, находящиеся в корпусе двигателя. Часть масла поступает в коленвал 8 по каналам 9, затем масло направляется на подшипники 11 штока и через кольцо распределения 12 в штоки 10 с поршнями 13, после чего возвращается по каналам охлаждения 14 и штоку 10, попадая в среднюю часть двигателя, смазывает подшипники 15 рабочего вала 5. Из средних частей двигателя масло стекает по каналу 16 и с помощью циркуляционного насоса 17, который связан с термостатом 18, управляющим направлением масла в зависимости от температуры, попадает сразу в емкость 6 или в теплообменник 20, где охлаждается, а затем поступает в емкость 6.
Двигатели внутреннего сгорания с бесшатунным механизмом имеет конструктивные особенности.
Между штоками, рядом с газораспределительными цепями, закреплен через подшипники на корпусе рабочего вала гидротрансформатор (фиг.5), который имеет шестерню наружного зацепления.
Гидротрансформатор имеет большой диаметр, а шестерня гидротрансформатора соединена непосредственно с коробкой переключения скоростей. Средняя часть двигателя образует единый корпус с коробкой переключения передач.
Возможно использование газораспределительной цепи как насоса для моторного масла в двигателе с газораспределительным механизмом, находящимся рядом с нижним цилиндром.
Часть масла, которая находится в нижнем цилиндре, увлекается самой цепью и при прохождении катка-звездочки после поворота попадает на стенку корпуса двигателя, где предусмотрены специальные карманы для последующего отбора масла в емкость, находящуюся рядом с нижним цилиндром.
Двигатель имеет отдельную систему смазки для гидротрансформатора с газораспределительным механизмом и коробкой переключения передач, смазывающихся трансмиссионным маслом. А сам двигатель охлаждается моторным маслом и имеет систему охлаждения поршней и штоков по специальным каналам в штоках, по одному каналу подается масло в поршни, по другому возвращается, смазывая цилиндры и поршни, охлаждая их, обратно в полость двигателя, имеющего радиатор охлаждения масла.
В двигателе предусмотрена короткая магистраль и масляные насосы, которые находятся в рабочем валу, однако каналы охлаждения маслом поршней со штоками длинные. Пока масло холодное или густое, оно по каналам протекает медленно. Масляный насос работает в основном на редукционный клапан, поддерживая давление масла в магистрали. После прогрева двигателя, когда масло прогреется и будет иметь хорошую текучесть, циркуляция масла нормализуется и будет зависеть только от его вязкости, длины каналов и их сечения. Также на рабочем валу может быть жестко закреплена центрифуга для очистки масла, которая находится снаружи рабочего вала (не показано), которая соединена с магистралью. При вращении центрифуги вместе с рабочим валом масло очищается от тяжелых примесей.
С каждого торца рабочего вала находится один масляный насос с одинаковыми техническими параметрами. Один насос работает на охлаждение поршней со штоками, а другой - на смазку коленчатого вала, или же оба насоса работают параллельно, как дублеры. Тогда объединены системы смазки и охлаждения.
Масляные насосы получают вращательное движение за счет шестерни, находящейся в зацеплении с зубчатым венцом, закрепленным на основной оси вращения коленвала на начале смещенных шеек, жестко закрепленных на коленвале или изготовленных совместно с коленвалом. Причем масляные насосы будут вращаться в два-три раза быстрее рабочего вала. Это зависит от диаметров шестерен или количества зубьев шестерен.
В двигателе применены с параллельным приводом масляные насосы, которые вращаются в два раза быстрее рабочего вала и имеют шестерню с балансировочным грузом, которая находится в зацеплении с зубчатым венцом коленчатого вала. Так как шестерня и венец одинаковы по диаметру и имеют одинаковое количество зубьев, то они движутся синхронно по отношению друг другу и обеспечивают балансировку. В совокупности с балансировочными грузами самого рабочего вала и балансировочной приводной шестерней масляного насоса достигается инерционный баланс всего механизма преобразования возвратно поступательного движения поршня во вращательное движение рабочего вала.
За счет того, что ось масляного насоса смещена от главной оси вращения рабочего вала, больше чем ось коленвала, то требуется меньше балансировочного груза в шестернях масляных насосов. Помимо эксцентричного груза шестерен или эксцентричного груза на обратной стороне коленвала дополнительно имеются на противоположной стороне коленвала смещенные от оси рабочего вала, жестко закрепленные на рабочем валу грузики статического баланса для компенсации части массы самого коленвала. В статический груз входит сам масляный насос с шестернями.
При параллельной работе обоих масляных насосов предусмотрена общая магистраль в полости рабочего вала, с которой через обратные клапаны соединены масляные насосы, один редукционный клапан который поддерживает одинаковое давление в общей магистрали, от которой распределяется масло на смазку коренных подшипников коленвала и по специальным каналам подается на штоки через смещенные шейки коленвала посредством подшипника, и по центральному каналу в штоке подается в поршни. В поршнях предусмотрены специальные канавки для подачи смазки к цилиндрам, по которым масло подается на смазку цилиндра, удаляется по другому каналу обратно в шток и по штоку направляется в промежуточный отдел двигателя, находящийся между направляющими и ориентирующими втулками, которые также смазываются под давлением и имеют кольца удаления масла и кольца заграждения прорыва газов из рабочих камер сгорания. Эти втулки на себе испытывают большую нагрузку при работе и являются очень ответственными деталями в конструкции двигателя внутреннего сгорания с бесшатунным механизмом.
В полости, где движется сочлененная шейка коленвала со штоком, куда возвращается нагретое масло, имеется сточный канал. В двигателе их два. Они соединяются вместе и через термостат соединены с картером двигателя, который представляет собой емкость для масла. Когда масло холодное, оно стекает в картер напрямую без охлаждения, а когда масло нагрето, термостат закрывается и пускает масло через радиатор охлаждения и масло стекает в картер охлажденным. В этом случае емкость для смазки двигателя внутреннего сгорания с бесшатунным механизмом находится на уровне нижнего цилиндра, а радиатор охлаждения выше нижнего цилиндра и ниже стока двигателя.
Если масло холодное, то после масляного насоса и термостата попадает сразу в емкость. А когда масло горячее, то через теплообменник с помощью насоса подается в емкость масла, которая находится в любом удобном месте двигателя или механизма транспортного средства, и может поступать обратно в систему смазки двигателя самотеком, так как ее можно установить выше или на уровне коленвала.
На концах рабочего вала рядом с коренными подшипниками находятся по два сальника заграждения, не пропускающих масло в обе стороны в корпусные части двигателя.
Кольца на штоках обжимают шток снаружи как пружина и имеют спиралевидную конструкцию и уплотняют втулки.
Шток изготавливается из высокопрочной стали и имеет трубчатую основу, у которой в средней части поперечная втулка служит постелью для подшипника скольжения или игольчатого подшипника. С этим подшипником сочленена одна смещенная шейка коленвала. Через канал в коленвале подается масло в штоки через кольцевой канал, который разделен на две половины.
Из одной половины масло подается к тому штоку, поршень которого движется в сторону оси вращения рабочего вала, подача масла прекращается, когда поршень дойдет до камеры сгорания, затем за счет другой половины масло пойдет в другой шток, поршень которого к этому времени начнет двигаться к оси вращения рабочего вала.
1. Система масляного охлаждения двигателя внутреннего сгорания с бесшатунным механизмом, содержащая масляную емкость, шестеренчатые масляные насосы, редукционный клапан, магистрали, каналы в штоках для подачи масла в поршни и его возврата, отличающаяся тем, что снабжена теплообменником и термостатом, а в месте соединения штока через подшипник с шейкой коленвала предусмотрено кольцо распределения подачи масла по штокам, которое разделено на два полукольца перегородкой, а коленвал при вращении управляет подачей масла на охлаждение, которое проходит по каналам.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что насосы закреплены в рабочем валу с каждого торца, привод насосов осуществляется шестернями наружного зацепления, при этом ведущие шестерни закреплены в коленвалу, а шестерни привода масляных насосов имеют эксцентрично расположенные противовесы.
3. Система по п.1, отличающаяся тем, что насосы встроены в коленвалы, имеющие эксцентричные грузы.
www.freepatent.ru
Расход моторного масла в двигателе - процесс не убиваемый, это нужно признать. Однако, даже самый новый двигатель, только что снятый с конвейера, при работе будет расходовать масло, правда не в таких количествах, как загнанный измученный двигунчик не видевший лет десять пятнадцать ни замены поршневых колец, ни расточки цилиндров. Итак, расход масла присутствует в каждом двигателе, даже новом. Далее предстоит выяснить разницу между чрезмерным расходом масла и штатным, допускаемом заводом изготовителем.
Разница эта достигает иногда неприличных значений. Например Lexus ES300(2002 г.в.) c шести цилиндровым трехлитровым тойотовским двигателем на 1000км пути кушает 1л не самого дешевого масла, когда заводом допускается 300-500мл. Еще пример, у меня есть Москвич 412(1986 г.в) объём 1.6, четыре цилиндра, четыре года назад пережил первый кап ремонт двигателя, запчасти покупал подороже(для себя делал), масло залил Mobil1 50$ за четыре литра.
Так вот, четыре года прошло, 38000км пробег, масло менял два раза, но не долил за четыре года ни капли. Вот и думай, почему масло не жрет, из за того что масло само по себе качественное, или то что запчасти были поставлены качественные, или то и другое скорей всего. Чтобы сделать кап ремонт двигателя того лексуса, придется не хило раскошелится, причем на такую сумму, что можно купить пожизненный запас масла. Поэтому, иногда однако дешевле доливать масло, чем сделать кап ремонт двигателя, потому что довольно часто чрезмерный расход масла не устранишь заменой сальников клапанов, а более глубокий ремонт обходится довольно не дешево. Теперь стоит перечислить причины, по которым масло куда то девается из двигателя. Во первых, масло из двигателя может тупо потихоньку или быстро вытекать. Вытекать масло может через сальники коленвала, распредвала, балансировочных валов, ввиду их изношенности или потому, что какой нибудь головожопый жопник криво забил сальник. Еще сальники начинают пропускать масло если сделаны из некачественного материала, который со временем раскисает при работе двигателя в постоянном контакте с моторным маслом или же сальник разрушается от перегрева двигателя. Решать эту проблему нужно заменой сальников, желательно оптом. Но, как показывает практика менять сальники на месте не такое уж и приятное занятие, тем более что область работы довольно долго засерелась маслом и грязью от ссучих сальников.Вторая причина, по которой течёт масло из двигателя, это течи из под различных прокладок, будь то лобовина, крышка клапанов или крышка заднего сальника и т.д. Причин этому тоже может быть много, начиная от слабой затяжки крепежных болтов, или наоборот, болты срываются каким нибудь жопником а высверливать и нарезать новую увеличенную резьбу ему как то в лом, в результате из под слабо затянутых и сорванных болтов и шпилек потихоньку сочится моторное масло. Таких жопников на свете хватает, и в результате функционирования их организмов из многих движков по всей земле потихоньку вытекает масло. Также вытекать масло может из под гумно-прокладок, со временем они продавливаются и раскисают, после чего начинают пропускать масло. Можно конечно попробовать подтянуть, но это не надолго, прокладку, которая начала пропускать масло лучше сразу заменить. Еще один тип течи масла - течь масла из под прокладки ГБЦ. Если вы покупаете б\у машину и заметили что из под ГБЦ масло потихоньку течет, стоит задуматься. Скорее всего двигатель был перегрет, так как во многих случаях после перегрева двигателя плоскость ГБЦ искривляется и не может полноценно прижимать прокладку. В общем в дальнейшем перегретый мотор обязательно потребует капитального ремонта.Третья причина расхода масла в двигателе - расход масла на угар, довольно известный термин. Каждый завод публикует для своих двигателей количество масла, необходимого в двигателе на угар, то есть, штатный расход масла, свойственный для каждой модели выпускаемого им двигателя. Угарает масло как бы это смешно не звучало в цилиндрах двигателя во время его работы. Предназначение моторного масла в двигателе смазывать его трущиеся детали, образуя на них тонкую защитную пленку. Во время работы двигателя эта пленка образуется в том числе и на стенках цилиндров, для смягчения трения поршневых колец о стенки цилиндров. Несмотря на наличие масло-съёмных поршневых колец, какая то доля масла остаётся на стенках и сгорает во время рабочего цикла.Четвертая причина попадания моторного масла в цилиндры, это износ стержней всасывающих клапанов, клапанных втулок и клапанных сальников. Масло, пропускаемое клапанным сальником и проходящее между втулкой и стержнем всасывающего клапана, стекает во впускное отверстие и засасывается в цилиндр, где сгорает. Масло проделавшее тот же путь через выхлопной клапан, частично вылетает в выхлопную трубу, остальная часть его нагорает на раскаленных стенках выпускного тракта, в катализаторе и на самих выхлопных клапанах, образуя толстый слой черного нагара,который в дальнейшем может затруднять процесс выхлопа. Решается эта проблема заменой сальников клапанов, клапанных втулок и притиркой новых клапанов. Пятая причина - износ стенок цилиндров, износ поршневых колец, и то и другое вместе. В результате износа стенок цилиндров и поршневых колец зазор между поршнем и цилиндром увеличивается, благодаря этому увеличивается толщина масляной пленки на стенках цилиндров. Вместе с тем поршневые кольца со сточенными от времени гранями и потерявшие разжимную силу, перестают справляться со своими обязанностями, оставляя все больше масла на стенках цилиндров, которое потом сгорит. Далее горящее на поршнях масло закоксовывает кольца, которые потом окончательно приходят в негодность. Шестая причина автоматически возникает при появлении пятой - расход масла через систему вентиляции картера. Свойственно тем двигателям, у которых вентиляция картера происходит путем отсоса картерных газов всасывающим коллектором. Из за сильно изношенной ЦПГ, двигатель начинает пропускать большое количество газов во внутрь себя, то есть, сапунить.В результате масляный туман, находящийся в картере в виду своей легкости подхватывается картерными газами и улетает с ними во впускной коллектор, где часть его оседает, а часть попадает в камеры сгорания.
yamotorist.ru
