Поддон картера двигателя представляет собой съемную деталь, расположенную под нижней частью мотора. Поддон изготавливается методом штамповки из мягкой эластичной стали либо используется литье из алюминия.
По форме данная деталь напоминает ванну небольшой глубины, верхняя кромка которой выполнена в виде плоскости для плотного прилегания к нижней части картера двигателя. Для соединения поддона двигателя с картером в кромке имеются специальные отверстия.
Данная деталь является вместилищем моторного масла в системе смазки. Днище картера двигателя выполняет следующие важные функции:
В зависимости от конструкции мотора поддон картераимеет форму,предохраняющую движок от контакта с трансмиссией, передним редуктором,элементами подвески. При изготовлении данных поддонов картера для автомобилей с форсированными силовыми агрегатами используются алюминиевые сплавы. В конструкции алюминиевых деталей предусмотрены специальные ребра, предназначенные для ускоренного охлаждения масла.
Маслозаборная трубка не касается дна ванны, чтобы не всасывались мельчайшие металлические отходы в смазочную систему. Накопленная стружка удаляется при снятии нижней части картера. Часто днище оборудуется магнитами, служащими для фиксации абразивных накоплений.
Для замены смазочной жидкостиднище оборудовано специальным сливным отверстием с пробкой.
Простота и надежность данной детали не допускает частых поломок. Однако, при наезде на препятствия в виде камней, арматурной проволоки, крупных пней и коряг, могут возникнуть обширные вмятины либо пробоины внижней части картера мотора.
Повреждения защитного элемента влекут за собой сбои в работе силового агрегата. В случае возникновения глубоких деформаций плоскости поддона трубка маслоприемника ломается или располагается вышеуровня смазки.
При «масляном голодании» может оборваться шатун, получить повреждения блок цилиндров, заклинить двигатель.
Нарушение герметичности днища картера движка происходит вследствие образования трещин, пробоев, сквозных отверстий в детали. Появившаяся утечка масла вызывает серьезные повреждения в силовом агрегате, последствия которых могут оказаться непредсказуемыми, особенно при несвоевременном обнаружении полученного дефекта. Чтобы не пробивать днище во время езды, многие автовладельцы устанавливают защиту картера двигателя.
При возникновении сложной ситуации автовладельцы нуждаются в ответе на вопрос: пробил поддон двигателя, что делать? В качестве первой реакции должны быть произведены остановка и выключение двигателя. Если мотор не будет заглушен, то произойдет быстрое снижение уровня моторного масла, что приведет к масляному голоданию с последующими серьезными поломками элементов силового агрегата.
Ремонт стальных поддонов производится при помощи сварки или заклеивания специальным герметиком либо холодной сваркой. Детали из алюминия восстанавливаются сваркой в аргоновой среде.
Чем заклеить алюминиевый поддон двигателя? Для того чтобы самостоятельно без снятия детали с автомобиля отремонтировать днище, устранить течи масла и заделать образовавшиеся трещины в корпусе, необходимо выполнить следующие операции:
Данное описание приведено для экстренных случаев, чтобы произвести быстрый ремонт поддона картера двигателя на короткий срок.
Для надежного устранения полученных дефектов данного узла необходимо обратиться в сервисный центр за квалифицированной помощью. В условиях СТО производится полный слив смазочной жидкости, диагностика, демонтаж и качественное восстановление герметичности детали при помощи сварочных операций с последующей проверкой и установкой днища на прежнее место.
avtodvigateli.com
Автомобильный двигатель насчитывает огромное количество деталей, на которые возложены различные функции. Одним из таких элементов является поддон картера двигателя, выполняющий роль своеобразной масляной ванны. Кроме обеспечения смазки, подобный резервуар защищает от повреждений и попадания грязи на коленчатый вал и другие детали. Его изготавливают методом литья или штамповки из мягкой стали, что служит дополнительной гарантией от возникновения трещин.
Исполнение поддона картера зависит от особенностей двигателя и может быть самой разнообразной конструкции. Его повреждение критично для работы ДВС и способно привести к необходимости полной замены силовой установки. Стальной или алюминиевый поддон обладает достаточной прочностью для длительной эксплуатации, но авария или наезд на препятствие может нарушить его герметичность. Образование трещин в поддоне картера вызовет утечку масла из системы двигателя, которая требует скорейшего устранения.
При наличии подозрений в повреждении картера стоит проверить не подтекает ли масло. Следует знать, что даже незначительная деформация может привести в негодность трубку маслоприемника, а возникновение пробоя будет требовать выполнить ремонт картера двигателя или его замену. В таком случае вопрос, как снять масляный поддон будет актуален, а ремонтные работы обязательны.
Произвести снятие поддона картера можно и самостоятельно. Решение заменить или выполнить ремонт следует принимать после осмотра характера повреждений. Для дальнейших работ потребуется герметик, новая прокладка и стандартный набор ключей. Такая замена поддона картера выполняется в строгой последовательности ряда операций:
Добраться до крепления поддона картера — только половина работы. Необходимо заклеить или заварить трещину, а если это невозможно, поменять сам поддон. В зависимости от характера пробоя придётся снять крепление поддона картера и провести ревизию деталей, на которую могла повлиять такая поломка.
В случае, когда пробит поддон картера, следует оценить все возможности для ремонта. Алюминиевый поддон можно заварить не хуже стального с помощью аргона, что гарантирует его герметичность. При повреждениях незначительного размера следует использовать более простые методы ремонта. Для подобных работ существуют специальные герметики, действующие как холодная сварка. Такой ремонт поддона картера следует выполнять, соблюдая все технологические требования для получения абсолютно герметичного шва.
После устранения поломки требуется провести обратные действия и заменить прокладку поддона картера. Затягивать болты при сборке следует тщательно, но без лишних усилий, а после окончания ремонта необходимо залить новое масло. Сварка или замена поддонов картера может быть затруднительна при отсутствии специального оборудования. Такие работы можно проводить самостоятельно или обратится в автосервис.
Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них
swapmotor.ru
www.freepatent.ru
Изобретение относится к двигателестроению, в частности к корпусным деталям ДВС. Поддон закреплен на блок-картере ДВС и выполнен в виде тонколистовой детали, включающей донную и присоединительную части. В донной части размещен успокоитель, выполненный в виде объемной кассеты, образованной вертикальными продольными и поперечными перфорированными пластинами, которые закреплены на общем перфорированном основании, с зазором, смонтированном на внутренней поверхности поддона с минимальным контактом с названной поверхностью. Кассета снабжена открытыми со стороны блок-картера полостями под установку элементов подачи масла в систему смазки двигателя. Успокоитель может быть снабжен горизонтальными перфорированными пластинами, пересекающими вертикальные перфорированные пластины. Кассета полностью или частично может быть выполнена из высокоэффективного виброшумодемпфирующего материала. Изобретение позволяет снизить шум двигателя и улучшить работу системы вентиляции картера двигателя. 4 з.п.ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к двигателестроению, в частности к корпусным деталям двигателя внутреннего сгорания (ДВС).
Как правило, масляный поддон ДВС выполняется в виде единой детали - литой, воспринимающей часть нагрузок, деформирующих нижнюю часть блока цилиндров (блок-картер) и увеличивающих его (блок-картера) жесткость, или более дешевого в изготовлении варианта в виде легкой тонкостенной цельноштампованной детали из листовой стали, прикрепленной через уплотнительную прокладку к блоку-картеру двигателя и динамически легко деформируемой в зоне присоединения к монтажной зоне - плоскости разъема блок-картера. Конструкции масляных поддонов, являющиеся сборниками масла, должны удовлетворять по крайней мере двум основным требованиям: хорошим теплоотводом наружной поверхности стенок для охлаждения масла и малым уровнем шума, излучаемым вибрирующими стенками поддона в окружающую среду (низким корпусным звуком). Известен масляный поддон двигателя ВАЗ-2121 (Вершигора Б.А. и др. Автомобиль ВАЗ-2121 "Нива". М.: Транспорт, 1980, с. 6 - 7, рис. 2 - 3), выполненный в виде тонколистовой корытообразной детали, герметично закрепленной на блок-картере двигателя. Функционально поддон содержит донную, в которой размещено моторное масло, и присоединительную части, а также пластинчатый успокоитель, размещенный между названными частями и позволяющий уменьшить разбрызгивание и вспенивание масла. Кроме того, успокоитель увеличивает жесткость корытообразной детали поддона, что в некоторой степени уменьшает излучение этой деталью структурного шума. Поддон имеет простую, дешевую, высокотехнологичную конструкцию. Однако его развитая внешняя поверхность в виде сильно вибрирующей оболочки излучает значительное количество звуковой энергии в окружающую среду. Известен масляный поддон ДВС, закрепленный на нижней плоскости разъема блок-картера двигателя и выполненный в виде тонколистовой корытообразной детали, содержащей донную и присоединительную части, и размещенный в донной части успокоитель, выполненный в виде объемной кассеты, образованной по крайней мере набором вертикальных продольных и поперечных пластин и снабженной открытыми со стороны блок-картера полостями под установку элементов подачи масла в систему смазки двигателя [1]. Однако в известной конструкции недостаточно эффективно происходит снижение шума, излучаемого структурой поддона в окружающую среду, недостаточно эффективен теплоотвод от стенок поддона. Задача изобретения - снижение шума, излучаемого структурой поддона в окружающую среду при одновременном обеспечении охлаждения смазывающего масла, путем эффективного теплоотвода от стенок поддона, улучшение работы системы вентиляции картера при обеспечении простоты и высокой технологичности конструкции. Поставленная задача достигается тем, что в масляном поддоне ДВС, закрепленном на нижней плоскости разъема блока-картера двигателя и выполненном в виде тонколистовой корытообразной детали, содержащей донную и присоединительную части, и размещенный в донной части успокоитель, выполненный в виде объемной кассеты, образованной по крайней мере набором вертикальных продольных и поперечных пластин и снабженной открытыми со стороны блок-картера полостями под установку элементов подачи масла в систему смазки двигателя, пластины выполнены перфорированными и закреплены на общем перфорированном основании, с зазором, смонтированном на внутренней поверхности поддона с минимальным контактом с названной поверхностью. Кроме того, успокоитель может быть дополнительно снабжен горизонтальными перфорированными пластинами, пересекающими вертикальные перфорированные пластины. По крайней мере перфорированное основание кассеты выполнено из виброшумодемпфирующего материала, например пористого сетчатого материала (ПСМ), или же по крайней мере перфорированное основание кассеты выполнено из композитного, виброшумодемпфирующего, трехслойного материала металл - пластик - металл. Кассета может быть выполнена в виде моноблока из виброшумодемпфирующего материала. При таком конструктивном исполнении кассета выполняет функции: - пространственного демпфера структурных вибраций всей поверхности оболочки поддона; - образующегося активного глушителя шума, заполняющего все замкнутое пространство поддона и поглощающего акустическую энегию, аккумулируемую в замкнутом пространстве масляного поддона; - эффективного успокоителя масла ввиду дробления пространства, заполненного маслом, структурой кассеты на отдельные малые объемы; - эффективного гасителя газовых пульсаций, демпфируемых как локальными объемами каркаса кассеты, так и газопроницаемыми стенками каркаса кассеты, обеспечивающего улучшение функционирования системы вентиляции картера, ввиду подавления пульсирующей составляющей газового потока. На фиг. 1 показана часть блока-картера двигателя, на котором закреплен масляный поддон; на фиг. 2 - фрагмент донной части поддона; на фиг. 3 - установленная в поддоне кассета с горизонтальными перегородками; на фиг. 4 - то же, вид слева; на фиг. 5 - выполненные в кассете специальные полости под маслоприемник и масляный насос; на фиг. 6 - узел I на фиг. 5. Масляный поддон закреплен на нижней плоскости разъема блок-картера 1 ДВС и выполнен в виде тонколистовой корытообразной детали, включающей донную 2 и присоединительную 3 части, и размещенные в донной части успокоитель 4 и элементы подачи масла в систему смазки ДВС, в частности маслоприемник 5 и масляный насос 6. Успокоитель 4 выполнен в виде объемной кассеты, образованной вертикальными продольными 7 и вертикальными поперечными 8 перфорированными пластинами, которые закреплены на общем перфорированном основании 9, с зазором, смонтированном на внутренней поверхности поддона (донной части поддона), с минимальным контактом с названной поверхностью. На фиг. 3 и 4 успокоитель имеет ячеистую структуру, образованную пересечением пластин 7 и 8 горизонтальными перфорированными пластинами 10. Кассета (фиг. 1 и 5) имеет открытые со стороны блок-картера полости 11 и 12 под установку элементов подачи масла в систему смазки двигателя соответственно под маслоприемник 5 и масляный насос 6. По крайней мере часть кассеты, например ее перфорированное основание, может быть выполнено из виброшумодемпфирующего материала, например пористого сетчатого материала, или может быть выполнено из композитного виброшумодемпфирующего материала, например трехслойного материала металл - пластик - металл. Крепление успокоителя 4 к донной и присоединительной частям поддона может осуществляться точечной сваркой, специальным клеем, упругой запрессовкой и прочее. Кассета может быть целиком выполнена в виде литого моноблока из виброшумодемпфирующего материала. Динамические процессы в ходе реализации рабочих процессов в ДВС в виде газовых сил, неуравновешенных сил и моментов инерции кривошипно-шатунного механизма вызывают динамические деформации структуры блок-картера 1 ДВС с соответствующим возбуждением и передачей колебательных процессов и изгибных динамических деформаций в присоединенные к нему корпусные детали и смонтированные навесные узлы ДВС с соответствующим переизлучением этой колебательной энергии в энергию упругих звуковых волн, излучаемых в окружающую среду в виде корпусного звука, являющегося нежелательным шумовым загрязнением окружающей среды. С другой стороны, замкнутая внутренняя полость, образуемая блок-картером двигателя и масляным поддоном, динамически возбуждается газовыми пульсациями картерных газов, прорывающихся из надпоршневого пространства кривошипно-шатунного механизма и пульсациями переменного газового объема, вследствие возвратно-поступательного движения поршней ДВС. Ввиду того, что структура объемной кассеты, как элемент наложения ограничительных динамических связей, взаимодействует с многочисленными контактными зонами стенки (оболочки) по всей поверхности масляного поддона, обеспечивается увеличение изгибной жесткости масляного поддона в целом, уменьшается динамическая подвижность стенки (оболочки), что благоприятно сказывается на снижении корпусных вибраций и шума стенки. Такое многоточечное взаимодействие структур стенки поддона и элементов объемной кассеты эффективно и с точки зрения преобразования структурных деформаций стенки поддона в соответствующие демпфирующие деформации объемной структуры пространственной виброшумодемпфирующей кассеты. В предлагаемом масляном поддоне значительная часть вибрационной энергии преобразуется в тепловую, а не в звуковую за счет эффективного демпфирования потока вибраций, трансформируемого от блок-картера 1, к структуре стенки масляного поддона пластинами успокоителя 4, выполненного в виде объемной кассеты, образованной перфорированными пластинами 7, 8 и 10, которые смонтированы на общем перфорированном основании 9. Кассеты выполнены из высокоэффективного шумовибродемпфирующего материала ПСМ. Более того, за счет использования успокоителя в виде объемной перфорированной кассеты из виброшумодемпфирующего материала (пористого или прессованного сетчатого материала), обладающего свойствами газопроницания и звукопоглощения воздушных звуковых волн и рассеивания энергии газовых пульсаций, удается дополнительно поглотить звуковую энергию, передающуюся воздушным путем из зоны блок-картера в замкнутое внутреннее пространство масляного поддона, что, таким образом, дополнительно к структурной составляющей уменьшает шум, излучаемый стенками масляного поддона. Т.е. пластины 7, 8 и 10 кассеты и ее основание 9 начинают помимо своей основной функции (предотвращение взбалтывания и вспенивания масла) выполнять попутно еще одну полезную функцию - активной фрикции глушителя воздушного шума и активного рассеивателя структурных вибраций стенки поддона. Одновременно с этим наличие в пластинах кассеты и ее основании отверстий перфорации позволяет дополнительно регулировать степень демпфирования пульсаций картерных газов, что благоприятно сказывается на работе системы вентиляции картера двигателя вследствие снижения гидравлических сопротивлений транспортирования по трассе картерных газов с ослабленной пульсирующей составляющей. Используемый в качестве конструкционного материал ПСМ позволяет обеспечить дополнительное эффективное вибродемпфирование структурных изгибных вибраций листовых тонкостенных конструкций и соответствующее подавление корпусного звука этой жесткой структурой (стенкой поддона) за счет более эффективного преобразования механической вибрационной энергии, связанной с изгибными деформациями структуры успокоителя в тепловую энергию, выделяемую во внутреннем волокнистом сетчатом слое ПСМ в процессе изгибных деформаций этой пористой структуры и трения пульсирующего газового и звукового потоков в пористой и перфорированной структуре успокоителя. Наличие зазора между донной частью 2 поддона и перфорированным основанием 9, а также минимальный взаимный контакт этих элементов обеспечивают свободный доступ горячего масла к поверхности стенки донной части 2, с которой эффективно осуществляется теплоотвод. Со стороны блок-картера 1 кассета имеет технологические полости 11 и 12 соответственно под установку маслоприемника 5 и масляного насоса 6. В случае необходимости могут быть сформированы и дополнительные полости, например, под специальный локальный подогреватель масла для его предварительного подогрева при запуске холодного двигателя при отрицательной температуре окружающей среды. Таким образом, применение вышеописанного достаточно конструктивного простого и высокотехнологического технического решения позволяет эффективно решать одновременно две противоречивые проблемы в двигателестроении, а именно - снижение шума двигателя и автомобиля в целом и улучшение его эксплуатационных качеств за счет обеспечения эффективного теплоотвода от элементов, нуждающихся в принудительном охлаждении, и улучшения работы системы вентиляции картера ДВС.Формула изобретения
1. Масляный поддон двигателя внутреннего сгорания, закрепленный на нижней плоскости разъема блок-картера двигателя и выполненный в виде тонколистовой корытообразной детали, содержащей донную и присоединительную части и размещенный в донной части успокоитель, выполненный в виде объемной кассеты, образованной по крайней мере набором вертикальных продольных и поперечных пластин и снабженной открытыми со стороны блок-картера полостями под установку элементов подачи масла в систему смазки двигателя, отличающийся тем, что пластины выполнены перфорированными и закреплены на общем перфорированном основании, с зазором смонтированном на внутренней поверхности поддона с минимальным контактом с названной поверхностью. 2. Поддон по п.1, отличающийся тем, что успокоитель дополнительно снабжен горизонтальными перфорированными пластинами, пересекающими вертикальные перфорированные пластины. 3. Поддон по пп.1 и 2, отличающийся тем, что по крайней мере перфорированное основание кассеты выполнено из виброшумодемпфирующего материала, например пористого сетчатого материала. 4. Поддон по пп.1 и 2, отличающийся тем, что по крайней мере перфорированное основание кассеты выполнено из композитного виброшумодемпфирующего трехслойного материала металл - пластик - металл. 5. Поддон по пп.1 - 4, отличающийся тем, что кассета выполнена в виде моноблока из виброшумодемпфирующего материала.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6www.findpatent.ru
www.freepatent.ru
Изобретение относится к двигателестроению, в частности к корпусным деталям двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Как правило, масляный поддон ДВС выполняется в виде единой детали - литой, воспринимающей часть нагрузок, деформирующих нижнюю часть блока цилиндров (блок-картер), и увеличивающих его (блок-картера) жесткость, или легкой тонкостенной цельноштампованной детали из листовой стали, закрепленной через уплотнительную прокладку к блок-картеру двигателя, и динамически легкодеформируемой в зоне присоединения к монтажной зоне блок-картера. Конструкции масляных поддонов (МП), являющиеся сборниками масла, должны удовлетворять, по крайней мере, двум основным требованиям: хорошим теплоотводом наружной поверхности для охлаждения масла и малым уровнем шума, излучаемого вибрирующими стенками поддона в окружающую среду (низким корпусным звуком). Известен масляный поддон ДВС ВАЗ-2108, (Вершигора В.А. и др. Автомобиль ВАЗ-2108, -М. : ДОСААФ СССР, 1986, с. 67, рис. 32, поз. 20), который представляет собой однослойный тонкостенный, цельноштампованный из металлического листа узел, снабженный фланцем крепления к блоку цилиндров ДВС. Поддон имеет необходимую площадь поверхности теплосъема, а внутри его полости содержится моторное масло. Конструкция описанного масляного поддона обеспечивает достаточно эффективный теплоотвод, однако, подверженный сильным вибрационным воздействиям, динамически деформируемый, колеблющийся тонкостенный металлический поддон, имеющий развитую поверхность, является достаточно эффективным излучателем звуковой энергии в окружающую среду, что является его существенным конструктивным недостатком. Этот недостаток частично устраняется в техническом решении (заявка Франции, 2398887, МКИ F 02 F 11/00, опублик. 13.03.79), где поддон крепится к блок-картеру через специальные промежуточные эластичные виброизолирующие элементы, частично ослабляющие динамическое возбуждение стенок и соответственно уменьшающие излучаемый поддоном структурный звук. Однако, конструктивно это достаточно сложное решение, увеличивающее материалоемкость и номенклатуру изделия при недостаточно эффективном подавлении корпусного звука вследствие ограниченных виброизолирующих качеств эластичных элементов и потери этих качеств в процессе эксплуатации из-за воздействия высокотемпературных и динамических нагрузок. Из заявки Японии 63-18019, МКИ F 02 F 7/00, опублик. 15.04.88 известен масляный картер, выполненный из композиционного трехслойного материала "металл-пластик-металл" (МПМ). Благодаря достаточно высоким вибродемпфирующим свойствам углеродных нитей и упруговязким свойствам пластикового слоя с низкой температурой размягчения обеспечивается рассеивание энергии вибраций и снижение корпусного шума ДВС в области средних и высоких частот звукового спектра. Являясь эффективным с точки зрения улучшения шумовибродемпфирующих качеств, материал МПМ в то же время является достаточно дорогим в изготовлении, технологически плохо подвержен глубокой вытяжке (известные трудности имеют место в производстве масляных поддонов), что может увеличивать количество брака при изготовлении поддонов из МПМ, а также обладает ухудшенным теплоотводом вследствие наличия в материале изоляционного пластикового слоя, что вынуждает либо увеличивать производительность масляного радиатора, либо использовать дополнительные средства для охлаждения моторного масла, например, направленный интенсивный принудительный обдув поддона, либо дополнительно увеличивать размеры (площадь поверхности) непосредственно масляного поддона. Известны многочисленные технические решения, в которых в той или иной мере одновременно решаются обе обозначенные проблемы, в частности, это улучшение теплоотвода от стенок поддона и уменьшение вибровозбудимости стенок поддона и таким образом снижение корпусного шума, излучаемого масляным картером в окружающую среду. В частности, для уменьшения вибровозбудимости применяют различного рода упоры-демпферы и усиливающие элементы заявка Германии, 4027242, МКИ F 02 B 77/13, опублик. 05.03.92; ЕПВ, 0497753, МКИ F 02 F 7/00, опублик. 05.08.92; заявка Японии, 63-61757, МКИ F 02 F 1/00, опублик. 17.03.88). Либо панель поддона снабжают специальными ребрами жесткости, как это известно (заявка Японии 1-247746, МКИ F 02 F 7/00, опублик. 03.10.89), или (патент СССР, 1083923 F 02 F 7/00, опублик. 30.03.84). В техническом решении (заявка Японии, 63-21010, МКИ F 02 B 77/13, опублик. 16.08.80), дно масляного картера выполнено из двух размещенных с зазором и виброизолированных друг от друга панелей (стенок). Однако, описанные технические решения достаточно сложны и материалоемки. Известно устройство уменьшения шума, излучаемого масляным поддоном ДВС (заявка Японии 3-25630, МКИ F 02 F 7/00, опублик. 08.04.91), содержащее прорези, выполненные в боковых стенках поддона, прикрепленного к нижней части блок-картера ДВС. В прорезях смонтированы специальные упругие элементы. Отличительной особенностью указанного технического решения является то, что между соседними прорезями выполнены ребра, вытянутые от поверхности крепления поддона до его днища. Такая конструкция обеспечивает повышение изгибной жесткости стенок поддона и, как следствие, снижение его виброактивности и уменьшение корпусного звука. Дальнейшим совершествованием описанного выше устройства является техническое решение (заявка Японии, 3-48338, МКИ F 02 B 77/13, опублик. 24. 07.91), в котором на упругих элементах с обеих сторон сквозных отверстий (прорезей) выполнены ужесточающие, выпуклые участки. Кроме того, устройство содержит прижимы, которые благодаря создаваемому или статическому давлению на боковые поверхности упругих элементов прижимают эти участки к боковой кромке кожуха. Устройство характеризуется достаточной простотой монтажа упругих элементов и обеспечивает надежное уплотнение. Однако, и в этих технических решениях вибрации от сопрягающейся зоны блок-картера двигателя передаются недостаточно ослабленными на присоединительную и донную часть масляного картера, что прямо влияет на усиление излучения им корпусного звука. Известен масляный поддон блок-картера ДВС разъемного типа (заявка Германии, 4242513, МКИ F 02 F 7/00, опублик. 23.06.94), выполненный в виде двух соединенных между собой деталей, одна из которых представляет собой донную часть поддона, а другая - верхнюю часть, посредством которой поддон крепится к блок-картеру двигателя. В плоскости разъема донной и верхней частей установлен кассетный масляный фильтр, который наряду со своей прямой функцией (очистки масла) дополнительно способствует и некоторому демпфированию вибраций структуры поддона, что в некоторой степени позволяет уменьшить его виброактивность и снизить корпусной звук. Однако, этому техническому решению свойственны в той или иной степени уже отмеченные выше конструктивные, технологические и эксплуатационные недостатки. В частности, это достаточно высокая вибровозбудимость структуры поддона и передача соответствующего структурного шума в окружающую среду ввиду недостаточной и весьма ограниченной демпфирующей способности данной конструкции кассетного масляного фильтра. В качестве прототипа выбран масляный поддон двигателя (авт. св. СССР N 1474294, кл. F 01 M 1/10, 23.04.83), из которого известен масляный поддон ДВС, выполненный в виде тонколистового корытообразного узла, содержащего донную и присоединительную части, между которыми размещен пластинчатый успокоитель-пеногаситель, выполненный в виде развитой конструкции (пластина, снабженная поперечными гофрами и продольными каналами), покрывающей присоединительную часть. Однако, увеличение площади поверхности успокоителя-пеногасителя приводит к соответствующему увеличению звуковой энергии, генерируемой этой поверхностью и излучаемой в окружающую среду. Задача изобретения - снижение шума, излучаемого структурой поддона в окружающую среду, при одновременном обеспечении благоприятных условий охлаждения смазывающего масла путем эффективного теплоотвода от стенок зоны полости поддона, заполненной маслом, а также обеспечение простоты и высокой технологичности конструкции. Сущность изобретения заключается в том, что в масляном поддоне, выполненном в виде единого тонколистового корытообразного узла, содержащего донную и присоединительную части, между которыми размещен пластинчатый успокоитель, выполненный в виде развитой конструкции, покрывающей присоединительную часть, успокоитель по крайней мере, с одной из сторон облицован двухслойным покрытием, включающим прилегающий к поверхности успокоителя слой вибродемпфирующего адгезионного материала, на котором закреплен слой жесткой фольги (или тонкостенной листовой панели), имеющий форму встречной поверхности панели успокоителя. Это двухслойное покрытие может быть с нахлестом неразъемно смонтировано и распространено частично по поверхности присоединительной и/или донной части поддона. При таком конструктивном исполнении успокоитель представляет собой эффективную с развитой поверхностью шумовибродемпфирующую трехслойную конструкцию, включающую металлический слой (собственно стенку панели успокоителя), примыкающий к нему с высокой адгезией слой липкого вибродемпфирующего вязкоупругого вещества, на котором закреплен слой жесткой фольги (металлической или полимерной). Такая трехслойная конструкция успокоителя, образующаяся в верхней части масляного поддона, эффективно преобразует вибрационную энергию изгибных деформаций стенок в тепловую, что особенно актуально для присоединительной (наиболее вибронагруженной и шумоактивной) части поддона. Донная часть поддона является более жесткой и пассивной, заполнена и частично задемпфирована в свою очередь находящимся в ней маслом и в этой связи достаточно слабо излучает шум. Этому дополнительно способствует, в первую очередь, незначительная передача вибраций от присоединительной части на донную часть от боковой части блок-картера двигателя, поскольку присоединительная часть и успокоитель (в данном случае - вибродемпфирующий элемент), установленный в зоне перехода донной части в присоединительную часть, значительно ослабляют вибрационный поток, передающийся от блок-картера двигателя к донной части картера. Одновременно с этим тонкий металлический лист, из которого изготовлена донная часть, в которой находится разогретое моторное масло, эффективно отводит тепло в окружающую среду, особенно при преднамеренно организованном обдуве его встречным направленным воздушным потоком, что по крайней мере, в легковых автомобилях может быть специально предусмотрено. Крепление металлической панели успокоителя в поддоне осуществляется неразъемным способом, например, точечной сваркой, специальным клеем и т.п., после чего на поверхность этой панели монтируется слой фольги, которая со стороны прилегания покрыта липким (адгезионным) вибродемпфирующим вязкоупругим составом. Причем этот слой может покрывать не только поверхность металлической панели успокоителя, но и распространяться на прилегающие к нему поверхности присоединительной и/или частично донной части поддона. На фиг. 1 показана часть блок-картера двигателя, на которой закреплен масляный поддон; на фиг. 2 - фрагмент сечения пластины успокоителя. Масляный поддон закреплен на блок-картера 1 ДВС и выполнен в виде единого тонколистового узла, включающего донную 2 и присоединительную 3 части, между которыми размещен пластинчатый успокоитель, выполненный из штатной тонколистовой металлической панели 4, с технологическим отверстием 5 под заборник масла, на которой посредством слоя 6 адгезионного вибродемпфирующего вязкоупругого вещества крепится слой 7 жесткой фольги (полимерной или металлической). Динамические процессы в ходе реализации рабочих процессов в ДВС в виде газовых сил, неуравновешенных сил и моментов инерции кривошипно-шатунного механизма и вспомогательных агрегатов ДВС вызывают динамические деформации блок-картера 1 ДВС с соответствующим возбуждением и передачей колебательных процессов и изгибных динамических деформаций в присоединенных к нему корпусных деталях и смонтированных навесных узлах ДВС с соответствующим переизлучением этой колебательной энергии в энергию упругих звуковых волн, излучаемых в окружающую среду в виде корпусного звука, являющегося нежелательным шумовым загрязнением окружающей среды. В предлагаемом масляном поддоне значительная часть вибрационной энергии преобразуется в тепловую, а не в звуковую, за счет эффективного демпфирования потока вибраций, передаваемых от блок-картера 1 на внешние стенки масляного поддона развитым успокоителем, который представляет собой высокоэффективную, с развитой поверхностью, виброшумодемпфирующую трехслойную конструкцию (металл 4 - слой адгезионного вещества 6 - фольга 7). Использование такой трехслойной конструкции успокоителя позволяет обеспечить эффективное вибродемпфирование структурных изгибных вибраций листовых тонкостенных конструкций и соответствующее подавление корпусного звука этой жесткой структурой (деталью поддона) за счет преобразования механической вибрационной энергии, связанной с различными изгибными деформациями внешних металлических листов, в тепловую энергию, выделяемую во внутреннем адгезионном вязкоупругом слое 6 в процессе изгибных деформаций этой слоистой структуры с хорошей адгезией слоев, исключающей относительное проскальзывание металлических листов 4 и 7 а обеспечивающих сдвиговые деформации вязкоупругого слоя 6, характеризующиеся наиболее эффективным процессом рассеивания (преобразования) энергии. Таким образом, успокоитель выполняет не только функцию гидравлического успокоителя охлаждаемого масла, но и функцию динамического успокоителя структурных вибраций и корпусного шума наиболее шумоактивной верхней, присоединительной части масляного поддона. Донная часть 2 более слабо подвержена вибрационному и шумовому возбуждению, как более жесткая и массивная, и поскольку находящееся внутри донной части 2 масло одновременно частично выполняет функцию вибродемпфирования, а также в связи с тем, что на нее передается уже ослабленный поток вибрационной энергии от сильно задемпфированной присоединительной части. Одновременно с этим донная часть 2, выполненная из тонкого металлического листа, эффективно отводит тепло от своих стенок, уменьшая температуру масла в поддоне, что позволяет сохранить высокую эффективность выполнения этой прямой функции масляного поддона. Таким образом, применение достаточно конструктивно простого и высокотехнологичного технического решения позволяет эффективно решать одновременно две противоречивые проблемы в двигателестроении, а именно снижение шума двигателя и автомобиля и улучшение его эксплуатационных качеств за счет обеспечения эффективного теплоотвода от элементов, нуждающихся в принудительном охлаждении.
1. Масляной поддон двигателя внутреннего сгорания, выполненный в виде тонколистового корытообразного узла, содержащего донную и присоединительную части, между которыми размещен пластинчатый успокоитель, выполненный в виде развитой конструкции, покрывающей присоединительную часть, отличающийся тем, что успокоитель по крайней мере с одной из сторон облицован двухслойным покрытием, включающим прилегающий к поверхности успокоителя слой виброшумодемпфирующего адгезионного материала, на котором закреплен слой жесткой фольги, имеющей форму встречной поверхности панели успокоителя. 2. Поддон по п.1, отличающийся тем, что двухслойной покрытие с нахлестом распространено частично на поверхности присоединительной и/или донной части поддона.
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 29.11.2005
Извещение опубликовано: 10.12.2006 БИ: 34/2006
bankpatentov.ru
Изобретение относится к двигателестроению и может быть применено в корпусных деталях ДВС. Масляный поддон закреплен на блок-картере двигателя и выполнен в виде единой тонколистовой корытообразной детали, включающей донную и присоединительную части, между которыми размещен пластинчатый успокоитель, который выполнен из виброшумодемпфирующего материала (композитный трехслойный материал"металл-пластик-металл"), при этом его периферийные зоны выполнены в виде фланцев, имеющих форму встречной поверхности корытообразной детали, посредством которых он на ней неразъемно закреплен. Изобретение позволяет снизить шум двигателя и автомобиля и улучшить его эксплуатационные качества. 1 з.п. ф-лы. 3 ил.
Изобретение относится к двигателестроению, в частности к корпусным деталям двигателя внутреннего сгорания (ДВС).
Как правило масляный ДВС выполняется в виде единой детали - литой, воспринимающей часть нагрузок деформирующих нижнюю часть блока цилиндров (блок-картер), и увеличивающих его (блок-картенра) жесткость, или легкой тонкостенной цельноштампованной детали из листовой стали, закрепленной через уплотнительную прокладку к блоку-картеру двигателя и динамически легкодеформируемой в зоне присоединения к монтажной зоне блок-картера. Конструкции масляных поддонов (МП), являющиеся сборниками масла, должны удовлетворять по крайней мере двум основным требованиям; хорошим теплоотводом наружной поверхности для охлаждения масла и малым уровнем шума, излучаемым вибрирующими стенками поддона в окружающую среду (низким корпусным звуком). Известен масляный поддон ДВС ВА-2108, В.А. Вершигора и др. "Автомобиль ВАЗ-2108", М., ДОСААФ СССР, 1986, с. 67, рис. 32, поз. 20, который представляет собой однослойную тонкостенную, цельноштампованную из металлического листа деталь, снабженную фланцем крепления к блоку цилиндров ДВС. Картер имеет необходимую площадь поверхности теплосъема, а внутри его полости содержится моторное масло. Конструкция описанного масляного поддона обеспечивает достаточно эффективный теплоотвод, однако поддержанный сильным вибрационным воздействиям, динамически деформируемый, колеблющийся тонкостенный металлический поддон, имеющий развитую поверхность, является достаточно эффективным излучателем звуковой энергии в окружающую среду, что является его существенным конструктивным недостатком. Этот недостаток частично устраняется в техническом решении, описанном в заявке Франции 2398887, кл. F 02 F 11/00, 1979, где поддон крепится к блоку-картеру через специальные промежуточные эластичные виброизолирующие элементы, частично ослабляющие динамическое возбуждение стенок и соответственно уменьшающие излучаемый поддоном структурный звук. Однако конструктивно, это достаточно сложное решение, увеличивающее материалоемкость и номенклатуру изделия, при недостаточно эффективном подавлении корпусного звука, вследствие ограниченных виброизолирующих качеств эластичных элементов и потери этих качеств в процессе эксплуатации из-за воздействия высокотемпературных и динамических нагрузок. Из заявки Японии 63-18019, кл. F 02 F 7/00, 1988, БИ 5-451, известен масляный картер выполненный из композиционного трехслойного материала "металл-пластик-металл" (МПМ). Благодаря достаточно высоким вибродемпфирующим свойствам углеродных нитей и упруговязким свойствам пластикового слоя с низкой температурой размягчения, обеспечивается рассеивание энергии вибраций и снижение корпусного шума ДВС в области средних и высоких частот звукового спектра. Являясь эффективным с точки зрения улучшения шумо-вибродемпфирующих качеств, материал МПМ в это же время является достаточно дорогим в изготовлении, технологически плохо подвержен глубокой вытяжке (известные трудности имеют место в производстве масляных поддонов), что может увеличить количество брака при изготовлении поддонов из МПМ, а также обладает ухудшенным теплоотводом, вследствие наличия в материале изоляционного пластикового слоя, что либо вынуждает применять или увеличивать производительность масляного радиатора, либо использовать дополнительные средства для охлаждения моторного масла, например направленный интенсивный принудительный обдув поддона. Известны многочисленные технические решения, в которых в той или иной мере одновременно решаются обе обозначенные проблемы, в частности это улучшение теплоотвода от стенок поддона и уменьшение вибровозбудимости стенок поддона и, таким образом, снижение корпусного шума излучаемого масляным картером в окружающую среду. В частности, для уменьшения вибровозбудимости применяют различного рода упоры-демпферы и усиливающие элементы, (заявка Германии 4027242, кл. F 02 B 77/13, 1992, ЕПВ 0497753, кл. F 02 F 7/00, 1992, заявка Японии 63-61757, кл. F 02 F 1/00, 1988). Либо панель поддона снабжают специальными ребрами жесткости, как это известно из заявки Японии 1-247746, кл. F 02 F 7/00, 1989, или в авторском свидетельстве СССР 1083923. В техническом решении по заявке Японии 63-21010, кл. F 02 B 77/13, 1980, дно масляного картера выполнено из двух, размещенных с зазором и виброизолированных друг от друга панелей (стенок). Однако описанные технические решения достаточно сложны и материалоемки. Известно устройство уменьшения шума масляного поддона ДВС, заявка Японии 3-25630, кл. F 02 F 7/000, 1991, содержащее прорези, выполненные в боковых стенках поддона, прикрепленного к нижней части блок-картера ДВС. В прорезях смонтированы специальные упругие элементы. Отличительной особенностью указанного технического решения является то, что между соседними прорезями выполнены ребра, вытянутые от поверхности крепления поддона до его днища. Такая конструкция обеспечивает повышение изгибной жесткости стенок поддона и, как следствие, снижение его виброактивности и уменьшение корпусного звука. Дальнейшим совершенствованием описанного выше устройства является техническое решение, описанное в заявке Японии 3-48338, кл. F 02 B 77/13, 1991, в котором на упругих элементах с обеих сторон сквозных отверстий (прорезей) выполнены выпуклые участки. Кроме того, устройство содержит прижимы, которые, благодаря создаваемому ими давлению на боковые поверхности упругих элементов, прижимают участки к боковой кромке кожуха. Устройство характеризуется достаточной простотой монтажа упругих элементов и обеспечивает надежное уплотнение. Однако, и в этих технических решениях вибрации от сопрягающейся зоны блок-картера двигателя передаются недостаточно ослабленными на присоединительную донную часть масляного картера, что прямо влияет на усиление излучения корпусного шума. Известен масляный поддон блок-картера ДВС, разъемного типа, описанный в заявке Германии 4242513, кл. F 02 F 7/00, 1994, выполненный в виде двух, соединенных между собой деталей, одна из которых представляет собой донную часть поддона, а другая - верхнюю часть, посредством которой поддон крепится к блок-картере двигателя. В плоскости разъема донной и верхней частей установлен кассетный масляный фильтр, который наряду со своей прямой функцией (очистки масла) дополнительно способствует и некоторому демпфированию вибраций структуры поддона, что в некоторой степени позволяет уменьшить его виброактивность и корпусной звук. Однако этому техническому решению свойственны в той или иной степени уже отмеченные выше конструктивные, технологические и эксплуатационные недостатки. В частности, это повышенная вибровозбудимость структуры поддона и передача соответствующего структурного шума в окружающую среду, ввиду недостаточной демпфирующей способности данной конструкции кассетного масляного фильтра. В качестве прототипа выбран масляный поддон двигателя ВАЗ-2121, (см. В. А. Вершигора и др., Автомобиль ВАЗ-2121 "Нива", М., Транспорт, 1980, с. 6-7, рис. 2-3), выполненный в виде единой тонколистовой корытообразной детали, герметично закрепленной на блок-картере двигателя. Функционально поддон содержит донную, в которой размещено моторное масло, и присоединительную части, а также пластинчатый успокоитель, размещенный между названными частями и позволяющий уменьшить разбрызгивание и вспенивание масла. Кроме того, успокоитель увеличивает жесткость корытообразной детали поддона, что в некоторой степени уменьшает излучение этой деталью структурного шума. Цель изобретения - снижение шума, излучаемого структурой поддона в окружающую среду, при одновременном обеспечении охлаждения смазывающего масла, путем эффективного теплоотвода от стенок поддона, а также обеспечение простоты и высокой технологичности конструкции. Сущность изобретения заключается в том, что в известном МП, выполненном в виде единой тонколистовой корытообразной детали, содержащей донную и присоединительную части, между которыми размещен пластинчатый успокоитель, последний выполнен из виброшумодемпфирующего материала, в частности, композитного трехслойного материала "металл-пластик-металл", при этом его периферийные зоны выполнены в виде фланцев, имеющих форму встречной поверхности корытообразной детали, посредством которых он на ней неразъемно закреплен. При таком конструктивном исполнении верхняя присоединительная часть поддона, как самая динамически нагруженная, за счет жесткого крепления на ней успокоителя, выполненного из композитного материала МПМ (обладающего высокой вибродемпфирующей способностью) становится виброшумозадемпфированной и высокотехнологичной в изготовлении (т.к. отсутствует операция глухой и глубокой вытяжки), что практически исключает брак, что весьма существенно, поскольку материал МПМ является дорогостоящим). Донная часть поддона заполнена и частично задемпфирована в свою очередь находящимся в ней маслом и, в этой связи, достаточно слабо излучает шум. Этому дополнительно способствует в первую очередь незначительная передача вибраций от присоединительной части на донную часть от боковой части блок-картера двигателя, поскольку присоединительная часть и успокоитель (в данном случае - вибродемпфирующий элемент), установленный в зоне перехода донной части в присоединительную часть, значительно ослабляют вибрационный поток, передающийся от блок-картера двигателя к донной части картера. Одновременно с этим, тонкий металлический лист, из которого изготовлена донная часть и в которой находится разогретое моторное масло, эффективно отводит тепло в окружающую среду, особенно при преднамеренно организованном обдуве его встречным направленным воздушным потоком, что, по крайней мере, в легковых автомобилях может быть специально предусмотрено. Крепление успокоителя в поддоне осуществляется неразъемным способом, например, точечной сваркой, специальным клеем и т.п. Фланец успокоителя может быть выполнен сплошным, или иметь прерывистую форму, например форму гребенки. Крепление фланцев может осуществляться по всей длине периметра корытообразной детали в месте размещения фланцев, или только на части этой длины. На фиг. 1 показана часть блок-картера двигателя, на которой закреплен масляный поддон; на фиг. 2 показан вид сверху на успокоитель; на фиг. 3 показан фрагмент сечения пластины успокоителя. Масляный поддон закреплен на блок картере 1 ДВС и выполнен в виде единой тонколистовой детали, включающей донную 2 и присоединительную 3 части, между которыми размещен пластинчатый успокоитель 4. Последний выполнен из композитного трехслойного материала "металл-пластик-металл", при этом его периферийные зоны выполнены в виде фланцев 5, имеющих форму встречной поверхности корытообразной детали поддона, посредством которых он на ней неразъемно соединен, в частности точечной сваркой. Динамические процессы в ходе реализации рабочих процессов в ДВС в виде газовых сил, неуравновешенных сил и моментов инерции кривошипно-шатунного механизма вызывают динамические деформации блок-картера 1 ДВС, с соответствующим возбуждением и передачей колебательных процессов и изгибных динамических деформаций в присоединенных к нему корпусных деталях и смонтированных навесных узлах ДВС, с соответствующим переизлучением этой колебательной энергии в энергию упругих звуковых волн, излучаемых в окружающую среду в виде корпусного звука, являющегося нежелательным шумовым загрязнением окружающей среды. В предлагаемом масляном поддоне значительная часть вибрационной энергии преобразуется в тепловую, а не в звуковую, за счет эффективного демпфирования потока вибраций от блок-картера 1, пластиной успокоителя 4, которая выполнена из высокоэффективного шумовибродемпфирующего материала МПМ. Используемый в качестве конструкционного материала МПМ позволяет обеспечить эффективное вибродемпфирование структурных изгибных вибраций листовых тонкостенных конструкций и соответствующее подавление корпусного звука этой жесткой структурой (деталью поддона), за счет преобразования механической вибрационной энергии, связанной с различными изгибными деформациями внешних металлических листов в тепловую энергию, выделяемую во внутреннем пластиковом вязкоупругом слое МПМ в процессе изгибных деформаций этой слоистой структуры с хорошей адгезией слоев, исключающей относительное проскальзывание металлических листов МПМ, а обеспечивающих сдвиговые деформации вязкоупругого слоя, характеризующиеся наиболее эффективным процессом рассеивания (преобразования) энергии. Донная часть 2 более слабо подвержена вибрационному и шумовому возбуждению, поскольку находящееся внутри донной части 2 масло одновременно частично выполняет функцию вибродемпфирования, на нее передается уже ослабленный поток вибрационной энергии присоединительной частью. Одновременно с этим, донная часть 2, выполненная из тонкого металлического листа, эффективно отводит тепло от своих стенок, уменьшая температуру масла в поддоне. Таким образом, применение достаточно конструктивно простого и высокотехнологического технического решения позволяет эффективно решать одновременно две противоречивые проблемы в двигателестроении, а именно - снижение шума двигателя и автомобиля и улучшение его эксплуатационных качеств, за счет обеспечения эффективного теплоотвода от элементов, нуждающихся в принудительном охлаждении.Формула изобретения
1. Масляный поддон двигателя внутреннего сгорания, выполненный в виде тонколистовой корытообразной детали, содержащей донную и присоединительную части, между которыми размещен пластинчатый успокоитель, отличающийся тем, что успокоитель выполнен из виброшумодемпфирующего материала, при этом его периферийные зоны выполнены в виде фланцев, имеющих форму встречной поверхности корытообразной детали, посредством которых он на ней неразъемно закреплен. 2. Поддон по п.1, отличающийся тем, что успокоитель выполнен из композитного трехслойного материала металл-пластик-металл.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3www.findpatent.ru
