Всасывающая масло трубка с сеткой для двигателя
Изобретение относится к двигателестроению, в частности к конструкции всасывающей трубки с сеткой для всасывания масла из масляного поддона двигателя. Всасывающая трубка для всасывания масла из резервуара через всасывающий конец имеет сетку, выполненную с возможностью удержания твердых тел. Сетка расположена, по меньшей мере, частично внутри всасывающей трубки. Сетка выполнена из металла и сужается в направлении внутренней части всасывающей трубки или в направлении наружу от нее. Сетка имеет коническую поверхность, соосную с всасывающей трубкой, и цилиндрический участок для центрирования и стабилизации сетки во всасывающей трубке. Раскрыт двигатель, имеющий всасывающую трубку с сеткой. Технический результат заключается в упрощении конструкции всасывающей трубки и упрощении сборки всасывающей трубки внутри масляного поддона. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к всасывающей трубке с сеткой для всасывания масла из масляного поддона двигателя, в частности двигателя внутреннего сгорания и, более конкретно, двигателя внутреннего сгорания для транспортных средств.
В основном, двигатели внутреннего сгорания, особенно поршневые двигатели, имеют систему смазки, в которой циркуляционный насос, приводимый в действие соответствующим способом, обычно самим двигателем внутреннего сгорания, всасывает масло из специального резервуара и подает его к различным точкам смазки, откуда оно возвращается в этот резервуар. Пример такого двигателя приведен в публикации JP 11-280447. Трубка, которую обычно называют всасывающей трубкой с сеткой, имеет конец, который уходит ниже уровня масла в резервуаре, и через эту трубку насос может всасывать масло. Чтобы не допустить всасывания случайно попавших в резервуар, то есть в масляный поддон, посторонних предметов таких размеров, которые могут повредить насос или другие органы системы смазки, на входе в трубку установлена соответствующая сетка. Такими предметами могут быть стружка, оставшаяся от механической обработки, или элементы, такие как болты и т.п. Эта сетка не предназначена для фильтрования масла, а используется лишь как предохранительный элемент. Решения, применяемые до настоящего времени, принимают во внимание необходимость обеспечения достаточной площади сечения во всей системе смазки, чтобы не допустить чрезмерных потерь на нагрузку и возможную закупорку. На фиг.1 показано возможное решение, согласно которому конечный участок 1 всасывающей трубки, закрытый на конце 2, проходит горизонтально в масляном поддоне 3. Нижняя половина стенки горизонтального участка всасывающей трубки имеет отверстия соответствующего размера, расположенные с соответствующей плотностью таким образом, что сама стенка является препятствием, отсекающим посторонние предметы, как указано выше. В свете вышесказанного, длина горизонтального участка позволяет создать необходимое проходное сечение. Конечный участок может быть изготовлен отдельно от участка 4 всасывающей трубки, с которым он образует полную всасывающую трубку, известную в этой области, и навинчен на такой участок или приварен/припаян к нему или присоединен другим известным способом.
Указанное выше решение является простым, но не обязательно удовлетворительным: во-первых, когда отверстия являются частью стенки трубы, не все отверстия расположены на одном уровне. Это приводит к необходимости повышения уровня масла, который обеспечивает его всасывание трубкой для обеспечения циркуляции. Кроме того, для создания соответствующего проходного сечения необходимо, чтобы горизонтальный участок имел существенную длину. Это приводит к некоторой тесноте в масляном поддоне, что может создать неудобства при проведении операций обслуживания. Во избежание повреждений, вызываемых вибрацией, необходимо, чтобы всасывающая трубка с сеткой была закреплена в нескольких точках, как показано на чертеже, в частности, кронштейном 5 у заглушенного конца 2 горизонтального участка. Кроме того, конструкция горизонтального участка, который должен быть прикреплен к остальной части всасывающей трубки, усложняет конструкцию, увеличивая количество деталей, которые нужно соединить сваркой или пайкой.
Таким образом, имеется потребность в решении, которое может упростить конструкцию всасывающей трубки и упростить ее сборку внутри масляного поддона, в любом случае не допуская проблем с закупоркой.
Вышеуказанные недостатки были решены посредством создания всасывающей трубки с сеткой для всасывания масла из резервуара через всасывающий конец, имеющей сетку, выполненную с возможностью удержания твердых тел с размером выше заданного и расположенную, по меньшей мере, частично внутри всасывающей трубки, причем сетка выполнена из металла и сужается в направлении внутренней части всасывающей трубки или в направлении наружу от нее, при этом сетка имеет коническую поверхность, соосную с всасывающей трубкой, и цилиндрический участок для центрирования и стабилизации сетки во всасывающей трубке.
Сеткой может быть любая структура, выполненная с возможностью пропускания масла и удержания твердых тел заданных размеров. Например, это может быть металлический лист с отверстиями или прорезями соответствующих размеров.
Предпочтительно, сетка выполнена в форме листа с отверстиями или прорезями соответствующих размеров.
Предпочтительно, сетка содержит стенку конической формы, соосную с всасывающей трубкой.
Предпочтительно, сетка имеет форму усеченного конуса или усеченной пирамиды, при этом в трубке выполнено сужение или углубление для удержания сетки.
Предпочтительно, сетка имеет форму конуса или пирамиды, при этом на всасывающем конце трубки выполнен раструб, выполненный с возможностью удержания и центрирования сетки.
Предпочтительно, всасывающий конец срезан в неперпендикулярной оси всасывающей трубки плоскости.
Согласно другому объекту изобретения создан двигатель внутреннего сгорания, имеющий циркуляционную систему смазки, содержащую масляный поддон и вышеописанную всасывающую трубку, при этом всасывающая трубка имеет всасывающий конец, срезанный в плоскости, которая проходит горизонтально параллельно дну масляного поддона и на заданном расстоянии от него, которое составляет от 5 до 20 мм.
Далее настоящее изобретение будет описано более подробно на примерах не ограничивающих вариантов его осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1 - схематический вид масляного поддона двигателя транспортного средства с всасывающей трубкой и сеткой согласно предшествующему уровню техники.
Фиг.2 - схематическое продольное сечение части всасывающей трубки с сеткой согласно варианту осуществления изобретения.
Фиг.3 - схематическое продольное сечение части всасывающей трубки с сеткой согласно другому варианту осуществления изобретения.
Всасывающая трубка с сеткой согласно настоящему изобретению является частью трубопровода, имеющего всасывающей конец, при этом трубопровод преимущественно имеет круглое сечение, по меньшей мере, части этого конца, предназначенного для погружения под поверхность масла в резервуаре, предпочтительно масляного поддона двигателя. На фиг.2 показано сечение всасывающей трубки, конец 10 которой имеет сетку 11. Сетка 11 может быть полностью или, по меньшей мере, частично расположена внутри всасывающей трубки. Таким образом, невозможно получить соответствующую поверхность пропускания масла без чрезмерного выдвижения всасывающего конца в чашку над поверхностью воды. В показанном случае сетка сходится на конус в направлении к внешней части всасывающей трубки. Сетка согласно настоящему примеру образует край 12, который образует уплотнение со стенками всасывающей трубки, и коническую поверхность 13, которая предпочтительно может проходить соосно с всасывающей трубкой. В данном случае, когда край 12 глубоко вставлен во всасывающую трубку, может иметься цилиндрический участок 14, обеспечивающий лучшее центрирование и стабильность сетки. Во всасывающей трубке может быть выполнено сужение 15 или множество подштамповок, на которые может опираться край сетки. Если направление потока масла совпадает с показанным стрелкой А, то описанный выше вариант позволяет просто устанавливать сетку во всасывающую трубку, вставляя ее на место, тем самым, исключая необходимость сварки или пайки. Согласно возможному варианту осуществления коническая сетка, сужающаяся к внешнему концу, может иметь форму усеченного конуса, закрытого участком 16, соединенным с поверхностью 13. Участок 16 может быть плоским, закругленным или даже может иметь чашеобразную форму. Все это позволяет создать подходящий наклон конической части сетки так, чтобы в пространство между ней и всасывающей трубкой не попадали посторонние предметы с размером выше заданного. Для лучшей иллюстрации этой концепции позицией 17 обозначены два посторонних предмета (гайки, имеющие размер, обычно используемый при сборке двигателей), удерживаемые сеткой снаружи. Это снижает вероятность закупорки и облегчает удаление посторонних предметов при проведении обслуживания. Например, размер может быть таким, чтобы воспрепятствовать проходу гаек М8, которые широко используются при сборке двигателей.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения конец 10 всасывающей трубки срезан по наклонной плоскости, то есть его край не перпендикулярен оси всасывающей трубки. В зависимости от того, как устанавливается всасывающая трубка, плоскость среза может проходить горизонтально и параллельно дну масляного поддона на заданном расстоянии от него, которое, согласно возможному варианту осуществления, может быть очень небольшим, предпочтительно 5-20 мм, например, 10 мм, что согласуется с возможностью прохождения масла без существенного сопротивления. Это позволяет обеспечить циркуляцию масла при очень низком уровне масла в масляном поддоне. Кроме того, уменьшенное пространство между концом всасывающей трубки и дном масляного поддона может предотвратить выпадение сетки из всасывающей трубки, если между этими двумя деталями допускается скольжение и они не находятся в жестком соединении друг с другом. При соответствующих размерах деталей сетку можно просто вставлять во всасывающую трубку перед сборкой, и она будет автоматически центрироваться, как упомянуто выше. Это упрощает как конструкцию, так и сборку/разборку различных деталей.
В любом случае, конец 20 может выступать из всасывающей трубки.
Всасывающая трубка может содержать средство 18 для соединения других деталей линии смазки, например, переходных муфт 19, используемых в случае изменения формы сечения и являющихся известными. Кроме того, имеется крепежное средство. Например, всасывающая трубка может быть просто известным способом прикреплена к деталям линии смазки концом, противоположным всасывающему концу. Можно использовать зажимное средство для всасывающей трубки, например, кронштейн подходящей формы, например, вблизи всасывающего конца на боковых стенках масляного поддона, для уменьшения вибрации, нагрузки и деформации, вызванной весом всасывающей трубки; в частности, при всасывании масла таким средством может быть прикреплена всасывающая трубка к стенке поддона или к его верхнему краю, и такое средство может быть выбрано специалистом в соответствии с формой всасывающей трубки и точки всасывания в поддоне, а также в соответствии с общими требованиями.
На фиг.3 показана в сечении часть всасывающей трубки согласно другому возможному варианту осуществления настоящего изобретения. В этом случае сетка 21 выполнена конической и сужающейся к внутренней части всасывающей трубки. Край 22 сетки может находиться у внешнего края всасывающей трубки и крепиться к ней известным способом, например, сваркой или пайкой.
Согласно возможному варианту осуществления изобретения вся сетка имеет коническую поверхность, острый конец конуса направлен внутрь всасывающей трубки, и конус проходит соосно с всасывающей трубкой. Для облегчения центрирования и предотвращения возможного всасывания сетки внутрь всасывающей трубки на всасывающем конце трубки может быть выполнен раструб 23 конической формы, наклон которого совпадает с наклоном сетки, либо в соответствии с краем 22 может быть выполнен цилиндрический участок, по меньшей мере, для облегчения центрирования.
Выше были приведены примеры всасывающей трубки круглого сечения, хотя изложенные выше идеи могут применяться и для трубок другого сечения, например, прямоугольных (с пирамидальными сетками или сетками в форме усеченной пирамиды).
Обычный диаметр всасывающей трубки для двигателей промышленных транспортных средств составляет 20-40 мм, например, 30 мм, при этом для трубок некруглого сечения размеры подобраны с такой же площадью сечения. Сетка может быть такой, чтобы общая площадь пропускания, например, для всасывающей трубки диаметром 30 мм, составляла 300-10000 мм2, например, 5000-6000 мм2.
По форме и размерам отверстий и общей площади пропускания на единицу поверхности сетка может быть аналогична известным сеткам, обычно применяемым для этой цели. Сетки, в зависимости от толщины и формы, можно изготавливать известными способами, например, вытягиванием, складыванием и сваркой, и другими способами. Отверстиями могут быть отверстия или прорези удлиненной формы, ориентированные вдоль стенок сетки в направлении, параллельном направлению потока масла в трубке, чтобы свести сопротивление к минимуму. Для этого, в случае прорезей, губки могут быть направлены в сторону внутренней полости трубки, чтобы облегчить проход масла.
В качестве примера, отверстия могут иметь минимальный диаметр или ширину от 1,5 до 3 мм, например, 1,5 мм. В любом случае, размер можно выбирать достаточно свободно, учитывая также тот участок трубки, который доступен для размещения в нем всасывающей трубки.
1. Всасывающая трубка с сеткой для всасывания масла из резервуара через всасывающий конец (10), имеющая сетку (11, 21), выполненную с возможностью удержания твердых тел с размером выше заданного и расположенную, по меньшей мере, частично внутри всасывающей трубки, причем сетка (11, 21) выполнена из металла и сужается в направлении внутренней части всасывающей трубки или в направлении наружу от нее, при этом сетка (11, 21) имеет коническую поверхность (13, 21), соосную с всасывающей трубкой, и цилиндрический участок (14) для центрирования и для стабилизации сетки во всасывающей трубке.
2. Трубка по п.1, в которой сетка выполнена в форме листа с отверстиями или прорезями соответствующих размеров.
3. Трубка по п.1, в которой сетка содержит стенку (13) конической формы, соосную с всасывающей трубкой.
4. Трубка по п.1, в которой сетка имеет форму усеченного конуса или усеченной пирамиды, при этом в трубке выполнено сужение или углубление (15) для удержания сетки.
5. Трубка по п.1, в которой сетка имеет форму конуса или пирамиды, при этом на всасывающем конце трубки выполнен раструб (23), выполненный с возможностью удержания и центрирования сетки.
6. Трубка по п.1, в которой всасывающий конец (10) срезан в неперпендикулярной оси всасывающей трубки плоскости.
7. Двигатель внутреннего сгорания, имеющий циркуляционную систему смазки, содержащую масляный поддон и всасывающую трубку по любому из предшествующих пунктов, при этом всасывающая трубка имеет всасывающий конец (10), срезанный в плоскости, которая проходит горизонтально параллельно дну масляного поддона и на заданном расстоянии от него, которое составляет от 5 до 20 мм.
