Патент на изобретение №2386821

(54) УСТРОЙСТВО МАСЛЯНОЙ ВАННЫ

(57) Реферат:

Изобретение относится к двигателестроению. Масляная ванна содержит верхнюю часть (2), нижнюю часть (3) масляного поддона и, по меньшей мере, одну всасывающую трубу (4), которая оканчивается в зоне (5) всасывания нижней части (3). Всасывающая труба (4) соединена за одно целое с зоной (5) всасывания и с нижней частью (3). Зона (5) всасывания имеет стеновую зону, которая содержит окна всасывания. Стеновая зона содержит первый участок (6′) и второй стеновой участок (6”), которые разделены первым окном всасывания (7′) и вторым окном всасывания (7”). Такое выполнение позволяет уменьшить массу масляной ванны, улучшить условия протекания всасываемого масла и уменьшить затраты на монтаж. 2 н. и 15. з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к устройству масляной ванны для двигателя внутреннего сгорания с верхней частью, нижней частью для масляного поддона и, по меньшей мере, одной всасывающей трубой, которая оканчивается в зоне всасывания нижней части, при этом всасывающая труба соединена за одно целое с зоной всасывания и с нижней частью.

В DE 4010946 А1 раскрыта масляная ванна для двигателя внутреннего сгорания с плоской нижней частью, а также глубоким участком ванны для масляного поддона и оканчивающейся в глубоком участке ванны всасывающей трубой масляного насоса, при этом глубокий участок выполнен в виде съемного масляного горшка. Всасывающая труба, которая закреплена на масляной ванне с помощью винтовых соединений, выполнена на своем нижнем конце в виде колокола и снабжена фильтром, который при смонтированном масляном горшке находится на небольшом расстоянии от дна масляного горшка.

В DE 3812400 раскрыт двигатель внутреннего сгорания с масляной ванной, в которой собирается стекающее из контуров охлаждения и смазки масло. При этом проходящая от масляного насоса двигателя внутреннего сгорания в масляную ванну двигателя внутреннего сгорания через всасывающую воронку всасывающая труба заканчивается в середине масляной ванны на небольшом расстоянии над дном масляной ванны. Одним из недостатков этих известных устройств являются большие затраты на монтаж за счет большого числа отдельных деталей. Всасывающую трубу, например, необходимо закреплять в нескольких точках (например, с помощью винтовых соединений), а также уплотнять против протечек. Это обуславливает большое число монтажных процессов, что отрицательно сказывается на стоимости устройства масляной ванны. Кроме того, неблагоприятными являются условия протекания подлежащего всасыванию масла в области всасывания всасывающей трубы.

Из DE 10026113 А1 известен двигатель внутреннего сгорания с расположенной между кривошипной камерой и масляной ванной маслоотражательной частью. Маслоотражательная часть снабжена масляными каналами, которые продолжают проходящие в блоке цилиндров и ведущие до зазора масляные каналы к масляному резервуару масляной ванны. Эти масляные каналы могут быть нагнетательными масляными каналами или всасывающими масляными каналами. При этом маслоотражающая часть со своими каналами может быть выполнена в виде комплектной части. Но и в этом случае недостатками являются неблагоприятные условия протекания подлежащего всасыванию масла в области всасывания всасывающей трубы.

Для общего технического понимания можно сослаться также на DE 4011759 А1.

Задачей данного изобретения является создание устройства масляной ванны, с помощью которой устраняются указанные выше недостатки, в частности, устройства масляной ванны, которое имеет небольшую массу, лучшие условия протекания для подлежащего всасыванию масла, а также меньшие затраты на монтаж.

Задача решена с помощью устройства масляной ванны с признаками пункта 1 формулы изобретения. В зависимых пунктах формулы изобретения указаны предпочтительные усовершенствования устройства масляной ванны согласно изобретению.

Согласно изобретению предусмотрено, что всасывающая труба соединена за одно целое с зоной всасывания и нижней частью, при этом зона всасывания имеет стеновую зону, которая содержит, по меньшей мере, одно окно всасывания. За счет цельного (за одно целое) выполнения достигается компактная конструкция, которая одновременно обеспечивает экономию массы и стоимости. Неправильный монтаж всасывающей трубы, за счет чего могут возникать утечки, в значительной мере исключается за счет устройства согласно изобретению. Нижняя часть может быть выполнена, например, в виде отлитой под давлением детали из металла или пластмассы.

В одном варианте выполнения устройства масляной ванны, согласно изобретению, зона всасывания имеет стеновую зону, которая имеет, по меньшей мере, одно окно всасывания. Масляный насос, который может быть, например, шестеренчатым насосом или роторным насосом обеспечивает разряжение в зоне окончания всасывающей трубы, за счет чего находящееся в нижней части масло (в масляном поддоне) протекает через окно всасывания в зону всасывания и тем самым во всасывающую трубу. Естественно, можно выполнять стеновую зону с несколькими окнами всасывания. Всасываемое масло протекает через всасывающую трубу, масляный насос и достигает, в частности, отдельных мест смазки двигателя, как, например, шарикоподшипник, шатунный подшипник, толкатель, подшипник распределительного вала и т.д. При этом важно, чтобы отдельные места снабжались достаточным количеством масла для достижения, в частности, необходимого действия смазки, охлаждения и демпфирования шума двигателя.

Зона всасывания предпочтительно содержит закрывающий блок, так что подлежащее всасыванию масло может протекать лишь через окно всасывания в зону всасывания и тем самым во всасывающую трубу. За счет закрывающего блока обеспечивается, в частности, что во время подачи масла из-за действующего разряжения (пониженного давления) в зоне всасывания не всасывается воздух, который может отрицательно влиять на смазку двигателя. При этом закрывающий блок прилегает непосредственно к стеновой зоне зоны всасывания, так что через окна всасывания во всасывающую трубу может протекать лишь масло. Тем самым эффективно исключается в зоне всасывания своего рода завихряющее действие с одновременным обогащением масла воздухом.

В альтернативном варианте выполнения стеновая зона может быть выполнена по существу цилиндрической. В другом альтернативном решении возможно также выполнение зоны стенки в форме параллелепипеда, при этом возможны, естественно, также другие геометрические варианты выполнения.

Стеновая зона целесообразным образом содержит первый и второй стеновые участки, которые отделены или дистанцированны друг от друга первым и вторым окнами всасывания. При этом первый стеновой участок может быть соединен за одно целое с всасывающей трубой. Закрывающий блок соединен предпочтительно с геометрическим замыканием и/или с силовым замыканием со стеновой зоной, что означает, что закрывающий блок прилегает к стеновой зоне так, что масло не может проникать между закрывающим блоком и стеновой зоной.

Зона всасывания предпочтительно имеет направляющие средства для направления масла во всасывающий канал. Для этого направляющие средства могут быть расположены, например, на закрывающем блоке. В качестве альтернативного решения направляющие средства выполнены в виде направляющих каналов, которые направляют поток масла из соответствующего окна всасывания во всасывающий канал. Направляющие средства обеспечивают улучшенное поведение масла при всасывании, при этом можно одновременно поддерживать незначительными потери давления.

В другом варианте выполнения изобретения закрывающий блок закрывает, по меньшей мере, частично окно/окна всасывания. В зависимости от требований к смазке двигателя возможны различные величины раскрытия окна всасывания.

Закрывающий блок предпочтительно соединен за одно целое с верхней частью. Во время монтажа устройства масляной ванны можно закреплять верхнюю часть, например, с помощью винтовых соединений на нижней части, при этом одновременно выполняется позиционирование закрывающего блока в зоне всасывания без необходимости дополнительных этапов монтажа. Естественно, что можно выполнять закрывающий блок в виде отдельной детали. Закрывающий блок и/или верхнюю часть целесообразно выполнять в виде отлитой под давлением детали из пластмассы. Возможно также выполнение закрывающего блока, а также верхней части из металла.

Верхняя часть предпочтительно имеет отверстия, через которые масло протекает в нижнюю часть. Стекающее обратно после смазки двигателя масло сначала попадает на верхнюю часть и с нее через отдельные отверстия в нижнюю часть. За счет этого достигается, в частности, сначала успокоение масла перед его направлением через всасывающий канал для смазки двигателя.

Другие преимущества, признаки и подробности изобретения следуют из приведенного ниже описания различных примеров выполнения со ссылками на чертежи. При этом упомянутые в формуле изобретения или в описании признаки могут быть по отдельности или в любых комбинациях существенными для изобретения.

На чертежах изображено:

фиг.1 – устройство масляной ванны, согласно изобретению, с верхней частью и с нижней частью в подетальном представлении;

фиг.2 – разрез устройства масляной ванны в собранном состоянии;

фиг.3 – зона всасывания в увеличенном представлении;

фиг.4 – закрывающий блок с направляющими каналами, в трехмерном представлении,

фиг.5 – зона всасывания с закрывающим блоком и стеновой зоной зоны всасывания, в увеличенном представлении.

На фиг.1 показано устройство 1 масляной ванны, согласно изобретению, для двигателя внутреннего сгорания, содержащее верхнюю часть 2 и нижнюю часть 3. Нижняя часть 3 выполнена с всасывающей трубой 4, которая одним концом заканчивается в зоне 5 всасывания нижней части 3. В нижней части 3 устройства 1 масляной ванны находится масло, которое применяется для смазки двигателя. Особенно предпочтительным является то, что всасывающая труба 4 соединена за одно целое с зоной 5 всасывания и нижней частью 3. Зона 5 всасывания имеет первый стеновой участок 6′ и второй стеновой участок 6”, при этом оба стеновых участка 6′ и 6” разделены первым окном 7′ и вторым окном 7” всасывания. Как показано на фиг.1, стеновая зона 6′, 6” выполнена по существу цилиндрической. При этом первый стеновой участок 6′ соединен за одно целое одной части с всасывающей трубой 4.

Верхняя часть 2 имеет множество отверстий 12, через которые масло после смазки двигателя снова попадает в масляный поддон нижней части 3. Кроме того, верхняя часть 2 соединена за одно целое с закрывающим блоком 8, который в собранном состоянии устройства 1 масляной ванны герметично прилегает к стеновой зоне 6′, 6”, так что протекание масла возможно лишь через окна 7′, 7” всасывания во всасывающую трубу 4. В данном примере выполнения верхняя часть 2 соединена с нижней частью 3 с помощью винтовых соединений 14. Естественно, что возможны также альтернативные соединения с геометрическим замыканием и/или с силовым замыканием.

Всасывающая труба 4 выполнена в данном примере конической, что означает, что диаметр всасывающей трубы 4 на входе в зону 5 всасывания меньше диаметра на противоположной зоне 5 всасывания стороне, на которой расположен фильтровальный блок 13 (смотри фиг.3). Коническое выполнение всасывающей трубы 4 обусловлено процессом изготовления. Если нижняя часть 2 изготавливается с помощью процесса литья под давлением, то геометрическая форма всасывающей трубы 4 задается толкателем, который в конце процесса литья под давлением вытягивается из формирующейся всасывающей трубы 4. Для герметизации всасывающей трубы 4 на противоположной зоне 5 всасывания стороне используется уплотнительный элемент 15 (пробка), которая может быть соединена с нижней частью 3 с силовым замыканием, и/или геометрическим замыканием и/или с замыканием материала. В случае фильтра 13 речь может идти, например, о фильтре грубой очистки, который выполнен, например, из пластмассы. Этот фильтр 13 отфильтровывает прежде всего большие частицы из подлежащего транспортировке потока масла. Последующая тонкая очистка происходит в неизображенном втором фильтре, фильтрующие элементы которого могут быть выполнены предпочтительно из бумаги или волоконного наполнителя.

На фиг.2 в зоне 5 всасывания дополнительно показаны второй стеновой участок 6”, а также окно 7′ всасывания. При этом зона 5 всасывания надежно закрыта сверху закрывающим блоком 8. При этом закрывающий блок 8 имеет верхнюю зону 10 и нижнюю зону 11, причем верхняя зона 10 имеет больший диаметр, чем нижняя зона 11. Нижняя зона 11 выступает в зону 5 всасывания в направлении нижней части 3, при этом верхняя зона 10 опирается на стеновую зону 6′, 6”. В показанном примере выполнения закрывающий блок 8 находится в легкой прессовой посадке со стеновой зоной 6′, 6”.

Как показано на фиг.2, закрывающий блок 8 закрывает часть окна 7′ всасывания. Выполненная в виде детали, полученной литьем под давлением, нижняя часть 3 может состоять, например, из одного материала, который включает в себя алюминий и/или магний. В другом (неизображенном) варианте выполнения нижняя часть может быть выполнена в виде полученной литьем под давлением детали из пластмассы способом литья под давлением. Закрывающий блок 8, который в данном примере соединен за одно целое с верхней частью 2, быть выполнена в виде детали, полученной литьем под давлением, из пластмассы или металла.

На фиг.3 показана зона 5 всасывания со стеновыми зонами 6′, 6” стенки и окнами 7′, 7” всасывания. Окна 7′, 7” всасывания частично закрыты нижней зоной 10 закрывающего блока 8, так что обеспечивается заданная пропускная способность окон 7′, 7” всасывания в направлении всасывающей трубы 4. На фиг.3 закрывающий блок 8 показан в разрезе в верхней зоне 10, чтобы показать зону 5 всасывания ниже стеновых зон 6′, 6”.

Для обеспечения удовлетворительного потока масла из масляного поддона через окна 7′, 7” всасывания в направлении всасывающей трубы 4 устройство 1 масляной ванны имеет направляющие средства 9 в виде проточных каналов, которые расположены на закрывающем блоке 8 (смотри фиг.3, 4, 5). Проточные каналы 9 проходят от соответствующего окна 7′, 7” к зоне входа всасывающей трубы 4. Проточные каналы 9 обеспечивают целенаправленное прохождение потока масла в зону 5 всасывания, за счет чего можно удерживать незначительными возникающие потери давления. В показанном примере выполнения обращенное к окнам 7′, 7” всасывания отверстие 12 проточных каналов 9 выполнено, по меньшей мере, частично в форме овала.

Перечень позиций:

1 Устройство масляной ванны

2 Верхняя часть

3 Нижняя часть

4 Всасывающая труба

5 Зона всасывания

6′ Стеновая зона

6” Стеновая зона

7′ Окно всасывания

7” Окно всасывания

8 Закрывающий блок

9 Направляющее средство, направляющий канал

10 Верхняя зона закрывающего блока

11 Нижняя зона закрывающего блока

12 Отверстия

13 Фильтр

14 Винтовое соединение

15 Запирающий элемент.

Формула изобретения

1. Устройство (1) масляной ванны для двигателя внутреннего сгорания, содержащее верхнюю часть (2), нижнюю часть (3) для масляного поддона и, по меньшей мере, одну всасывающую трубу (4), которая оканчивается в зоне (5) всасывания нижней части (3), при этом всасывающая труба (4) соединена за одно целое с зоной (5) всасывания и с нижней частью (3), при этом зона (5) всасывания имеет стеновую зону (6′, 6”), которая содержит окна (7′, 7”) всасывания, отличающееся тем, что стеновая зона (6′, 6”) содержит первый стеновой участок (6′) и второй стеновой участок (6”), которые разделены первым окном (7′) всасывания и вторым окном (7”) всасывания.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что зона (5) всасывания содержит закрывающий блок (8).

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что стеновая зона (6′, 6”) является, по существу, цилиндрической.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что первый стеновой участок (6′) соединен за одно целое с всасывающей трубой (4).

5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что закрывающий блок (8) соединен со стеновой зоной (6′, 6”) с геометрическим и/или силовым замыканием.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что зона (5) всасывания имеет направляющие средства (9) для направления масла во всасывающий канал.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что направляющие средства (9) расположены на закрывающем блоке (8).

8. Устройство по п.2, отличающееся тем, что закрывающий блок (8) имеет верхнюю зону (10) и нижнюю зону (11), при этом верхняя зона (10) имеет больший диаметр, чем нижняя зона (11).

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что закрывающий блок (8), по меньшей мере, частично закрывает окно/окна (7′, 7”) всасывания.

10. Устройство по п.2, отличающееся тем, что закрывающий блок (8) соединен за одно целое с верхней частью (2).

11. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что верхняя часть (2) и/или закрывающий блок (8) является отлитой под давлением деталью из пластмассы.

12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нижняя часть (3) является отлитой под давлением деталью из металла или пластмассы.

13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что нижняя часть (3) состоит из материала, включающего в себя алюминий и/или магний.

14. Устройство по п.1, отличающееся тем, что верхняя часть (2) имеет отверстия (12), через которые масло протекает в нижнюю часть (3).

15. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на противоположной зоне (5) всасывания стороне всасывающей трубы (4) расположен фильтр (13).

16. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что зона (5) всасывания содержит закрывающий блок (8), что стеновая зона (6′, 6”) является, по существу, цилиндрической, что первый стеновой участок (6′) соединен за одно целое с всасывающей трубой (4), что закрывающий блок (8) соединен со стеновой зоной (6′, 6”) с геометрическим и/или силовым замыканием, что зона (5) всасывания имеет направляющие средства (9) для направления масла во всасывающий канал, направляющие средства (9) расположены на закрывающем блоке (8), что закрывающий блок (8) имеет верхнюю зону (10) и нижнюю зону (11), при этом верхняя зона (10) имеет больший диаметр, чем нижняя зона (11), что закрывающий блок (8), по меньшей мере, частично закрывает окно/окна (7′, 7”) всасывания, что закрывающий блок (8) соединен за одно целое с верхней частью (2), что верхняя часть (2) и/или закрывающий блок (8) является отлитой под давлением деталью из пластмассы, что нижняя часть (3) является отлитой под давлением деталью из пластмассы или металла, в частности из материала, включающего в себя алюминий и/или магний, что верхняя часть (2) имеет отверстия (12), через которые масло протекает в нижнюю часть (3), что на противоположной зоне (5) всасывания стороне всасывающей трубы (4) расположен фильтр (13).

17. Транспортное средство с устройством (1) масляной ванны по п.1.

РИСУНКИ