RU2592090C1 - Lubrication system for turbocharger of internal combustion engine - Google Patents

Lubrication system for turbocharger of internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
RU2592090C1
RU2592090C1 RU2015120795/06A RU2015120795A RU2592090C1 RU 2592090 C1 RU2592090 C1 RU 2592090C1 RU 2015120795/06 A RU2015120795/06 A RU 2015120795/06A RU 2015120795 A RU2015120795 A RU 2015120795A RU 2592090 C1 RU2592090 C1 RU 2592090C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pneumatic
pipe
cavity
turbocharger
internal combustion
Prior art date
Application number
RU2015120795/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Владимирович Гриценко
Александр Юрьевич Бурцев
Алексей Михайлович Плаксин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный аграрный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный аграрный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный аграрный университет"
Priority to RU2015120795/06A priority Critical patent/RU2592090C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2592090C1 publication Critical patent/RU2592090C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: invention relates to lubrication systems of engines, particularly to systems of lubricant under pressure, and is intended for lubrication of elements of a Turbocompressor diesel internal combustion engines. Lubrication system of internal combustion engine containing the main oil line, pressure pipeline connecting line with Turbocompressor bearing, hydraulic accumulator with spring-loaded by means of spring piston connected by inlet pipeline via t-joint, check valve and primary pipeline to the main oil line. Between turbo compressor and internal combustion engine in the air pipe communicating the Turbocompressor and ice suction pipe, the braking device with rotary shutter, a drive which is performed from the main oil line with the help of lever. For lubrication system control electronic control unit is connected with storage battery through ignition switch and control relay, located in the tractor cabin means. On the crankcase of internal combustion engine crankshaft RPM transducer is connected with electronic control unit for determination of crankshaft rotation frequency. On the inlet branch pipe of turbo-compressor air flow sensor is connected with electronic control unit to determine the value of air supply. To control braking device is installed hydropneumatic accumulator comprises housing accommodating flange and the cylinder, dividing the latter into three cavities: pneumatic, hydraulic, atmospheric pressure. Pneumatic cavity is located between flange and membrane secured on the periphery to the housing, and resting on the right and left of the bearing plate. In the hydraulic cavity located inside the cylinder, on the pusher is installed piston with spring and oil resistant seal, the front part enters the flange and compacted with the help of oil-resistant seal. Rod is located inside pusher with a thrust bearing installed in the beginning of the rod, and to inner wall of the pusher is attached support for fixation of the rod and the compression spring, installed on the stock end stop nut and screw mechanism of emergency disconnection of hydropneumatic accumulator. At the bottom of the hydraulic cavity to the housing tube with drain pipeline. In the cavity of atmospheric pressure on the rod are coaxially arranged support disk and return spring. At the bottom cavity of the atmospheric pressure to the air outlet tube housing. To feed oil from hydraulic cavity to the bearing Turbocompressor on hydropneumatic accumulator there is a solenoid valve connected with electronic control unit and connected via t-joint on one side, the pipeline valve and t-piece to main oil line, on the other side through a pipe, t-joint, pressure pipeline to the Turbocompressor bearing. Besides, to feed air into pneumatic cavity and opening of Rotary gate brake valve is fitted with hydropneumatic accumulator above air supply, which on one side is connected with air tube conveyor, on the other side-with the pneumatic chamber of hydropneumatic accumulator and is connected with electronic control unit.
EFFECT: invention provides higher operational reliability of a turbocompressor, longer life.
1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к системам смазки машин и двигателей, в частности к системам смазки под давлением, и предназначено для смазки турбокомпрессора дизельных двигателей внутреннего сгорания.The invention relates to lubrication systems of machines and engines, in particular to pressure lubrication systems, and is intended for lubrication of a turbocompressor of diesel internal combustion engines.

Известно устройство для решения этой проблемы, патент РФ на полезную модель №69159 8МПК F01M 1/08 (2006. 01), содержащее турбокомпрессор, гидроаккумулятор масла, подключенный входным каналом через обратный клапан к главной масляной магистрали двигателя внутреннего сгорания (ДВС), а выходным через жиклер к подшипнику турбокомпрессора, электрический питаемый от замка зажигания блок управления, подключенный к датчикам температуры и давления масла в масляной магистрали и к возвратно-подвижному соленоиду, воздействующему на последовательный жиклеру сливной клапан, а в масляном гидроаккумуляторе установлен поршень, подпружиненно воздействующий на масло в гидроаккумуляторе.A device for solving this problem is known, RF patent for utility model No. 69159 8MPK F01M 1/08 (2006. 01), comprising a turbocharger, an oil accumulator connected via an inlet channel through a non-return valve to the main oil line of an internal combustion engine (ICE) and an outlet through the nozzle to the turbocharger bearing, an electric control unit connected to the ignition switch, connected to the temperature and oil pressure sensors in the oil line and to the reciprocating solenoid acting on the serial nozzle a drain valve, and a piston is installed in the oil accumulator, spring acting on the oil in the accumulator.

Недостаток этого устройства заключается в увеличении времени выбега ротора турбокомпрессора при применении гидроаккумулятора, так как режим работы турбокомпрессоров автотракторных двигателей внутреннего сгорания отличается высокой напряженностью, при работе двигателя турбокомпрессор подвергается значительному тепловому воздействию: температура деталей газовой турбины достигает 650°C, а температура деталей воздушного компрессора порядка 100°C, наряду с этим турбокомпрессор подвергается значительному динамическому воздействию, так как ротор имеет рабочую частоту вращения порядка 170000 мин-1 и выше. При остановке двигателя прекращается работа штатного насоса смазочной системы, давление в главной масляной магистрали и соответственно в подключенном к ней турбокомпрессоре практически мгновенно становится равным нулю, в то же время ротор турбокомпрессора продолжает вращаться с высокой частотой, при этом емкость гидроаккумулятора ограничена и возможен режим работы турбокомпрессора без смазки и охлаждения, что вызывает его ускоренный износ в режиме сухого трения, локальный перегрев деталей турбокомпрессора, их коробление, растрескивание, а также закоксовывание остатков смазочного масла.The disadvantage of this device is that the turbocharger rotor run-up time is increased when using a hydraulic accumulator, since the operating mode of the turbocompressors of autotractor internal combustion engines is characterized by high tension, when the engine is running, the turbocompressor is subjected to significant heat exposure: the temperature of the gas turbine parts reaches 650 ° C and the temperature of the air compressor parts about 100 ° C, along with this the turbocharger is subject to significant dynamic impact, so as a rotor has an operating frequency of rotation of the order of 170,000 min -1 and higher. When the engine stops, the regular lubrication pump stops working, the pressure in the main oil line and, accordingly, in the turbocharger connected to it almost instantly becomes zero, while the turbocharger rotor continues to rotate at high frequency, while the accumulator capacity is limited and the turbocharger can operate without lubrication and cooling, which causes its accelerated wear in dry friction, local overheating of turbocharger parts, their warping, cracking Maintenance and coking of the lubricating oil residues.

По совокупности сходных существенных признаков за прототип заявляемого технического решения принята система смазки турбокомпрессора ДВС по патенту на изобретение №2518309 (патент РФ 8МПК F01M 1/00, опубликованный 10.06.14). Известная система содержит главную масляную магистраль, напорный трубопровод, связывающий магистраль с подшипником турбокомпрессора, гидроаккумулятор с подпружиненным поршнем, подключенный входным патрубком через тройники и обратный трубопровод к главной масляной магистрали, а через тройник выходным патрубком с напорным трубопроводом, между турбокомпрессором и двигателем внутреннего сгорания в воздушном патрубке, соединяющем турбокомпрессор и всасывающий патрубок двигателя внутреннего сгорания, установлено тормозное устройство с поворотной заслонкой, привод которого осуществляется от главной масляной магистрали с помощью гидроцилиндра и подпружиненного рычага.Based on a set of similar essential features, the lubrication system of the ICE turbocharger according to the invention patent No. 2518309 (RF patent 8МПК F01M 1/00, published on 10.06.14) was adopted as a prototype of the claimed technical solution. The known system comprises a main oil line, a pressure line connecting the line with a turbocharger bearing, a hydraulic accumulator with a spring-loaded piston, connected by an inlet pipe through tees and a return pipe to the main oil line, and through an outlet pipe with a pressure pipe, between the turbocharger and the internal combustion engine in the air pipe connecting the turbocharger and the suction pipe of the internal combustion engine, a brake device is installed with a rotary damper, the drive of which is carried out from the main oil line with the help of a hydraulic cylinder and a spring-loaded lever.

Недостаток известного устройства заключается в том, что гидроаккумулятор постоянно связан с подшипником турбокомпрессора и в момент резкой остановки ДВС он может оказаться не полностью заряженным (вследствие колебания давления в системе смазки) в результате этого, объема масла, содержащегося в гидроаккумуляторе, может не хватить для смазки подшипника до полной остановки вала ротора турбокомпрессора. Вследствие разного (несвязанного друг с другом) привода гидроаккумулятора и заслонки тормозного устройства возможно рассогласование процесса смазки и торможения в режиме выбега ротора турбокомпрессора, что может привести к работе подшипника вала турбокомпрессора в режиме сухого трения и последующего выхода из строя турбокомпрессора.A disadvantage of the known device is that the accumulator is constantly connected to the bearing of the turbocharger and at the time of a sudden stop of the internal combustion engine it may not be fully charged (due to pressure fluctuations in the lubrication system) as a result, the volume of oil contained in the accumulator may not be enough for lubrication bearing until the rotor shaft of the turbocharger stops completely. Due to the different (unrelated to each other) hydroaccumulator drive and the brake flap, the lubrication and braking process may be mismatched in the turbocharger rotor run-off mode, which can lead to turbocharger shaft bearing operation in dry friction mode and subsequent failure of the turbocharger.

Задачей изобретения является повышение эксплуатационной надежности турбокомпрессора, увеличение срока его службы за счет установки пневмогидроаккумулятора и согласования его работы и поворотной заслонки тормозного устройства.The objective of the invention is to increase the operational reliability of a turbocharger, increase its service life by installing a pneumatic accumulator and coordinating its operation and the rotary damper of the brake device.

Задача решается тем, что система смазки турбокомпрессора двигателя внутреннего сгорания, содержащая главную масляную магистраль, напорный трубопровод, связывающий магистраль с подшипником турбокомпрессора, гидроаккумулятор с подпружиненным при помощи пружины поршнем, подключенный входным трубопроводом через тройник, обратный клапан и первичный трубопровод к главной масляной магистрали, между турбокомпрессором и двигателем внутреннего сгорания в воздушном патрубке, соединяющем турбокомпрессор и всасывающий патрубок двигателя внутреннего сгорания, установлено тормозное устройство с поворотной заслонкой, привод которого осуществляется от главной масляной магистрали с помощью рычага, в отличие от прототипа для управления системой смазки установлен электронный блок управления, соединенный с аккумулятором через замок зажигания и реле управления, расположенные в кабине автотракторного средства; на картере двигателя внутреннего сгорания установлен датчик оборотов коленчатого вала, соединенный с электронным блоком управления для определения значения частоты вращения коленчатого вала; на впускном патрубке турбокомпрессора установлен датчик расхода воздуха, соединенный с электронным блоком управления для определения значения подачи воздуха; для управления тормозным устройством установлен пневмогидроаккумулятор, содержащий корпус с расположенными в нем фланцем и цилиндром, разделяющими пневмогидроаккумулятор на три полости: пневматическую, гидравлическую, атмосферного давления; пневматическая полость расположена между фланцем и мембраной, закрепленной по краям к корпусу и по центру опирающейся на правую и левую пяты. В гидравлической полости, расположенной внутри цилиндра, на толкателе установлен поршень с пружиной и маслостойким уплотнением, передняя часть толкателя входит во фланец и уплотняется с помощью маслостойкого уплотнения. Внутри толкателя расположен шток с упорным подшипником, установленным в начале штока, а к внутренней стенке толкателя прикреплен упор для фиксации штока и обеспечения полного сжатия пружины, на конце штока установлены упорная гайка и винт механизма аварийного выключения пневмогидроаккумулятора. Снизу гидравлической полости к корпусу прикреплена трубка со сливным трубопроводом. В полости атмосферного давления на штоке соосно размещены опорный диск и возвратная пружина. Снизу полости атмосферного давления к корпусу прикреплена трубка для выпуска воздуха; для подачи масла из гидравлической полости к подшипнику турбокомпрессора на пневмогидроаккумуляторе смонтирован электромагнитный клапан, связанный с электронным блоком управления и подключенный с одной стороны через тройник, трубопровод, клапан и тройник к главной масляной магистрали, с другой стороны через трубопровод, тройник, напорный трубопровод - к подшипнику турбокомпрессора. Кроме того, для подачи воздуха в пневматическую полость и открытия поворотной заслонки тормозного устройства над пневмогидроаккумулятором установлен электропневмоклапан с регулятором подачи воздуха, который связан с одной стороны с пневмотрубопроводом, с другой стороны - с пневматической полостью пневмогидроаккумулятора и соединен с электронным блоком управления.The problem is solved in that the lubrication system of a turbocharger of an internal combustion engine, comprising a main oil line, a pressure pipe connecting the line with a bearing of a turbocharger, a hydraulic accumulator with a piston spring-loaded by means of a spring, connected by an inlet pipe through a tee, a check valve and a primary pipe to the main oil line, between the turbocompressor and the internal combustion engine in the air pipe connecting the turbocompressor and the intake pipe of the engine to the inside combustion engine, a brake device with a rotary damper installed, the drive of which is carried out from the main oil line using a lever, in contrast to the prototype for controlling the lubrication system, an electronic control unit is installed, connected to the battery through the ignition switch and control relays located in the cabin of the tractor; a crankshaft speed sensor is mounted on the crankcase of the internal combustion engine, connected to an electronic control unit to determine the value of the crankshaft speed; on the inlet pipe of the turbocharger there is an air flow sensor connected to the electronic control unit to determine the air supply value; for controlling the brake device, a pneumatic accumulator is installed, comprising a housing with a flange and a cylinder located therein, separating the pneumatic accumulator into three cavities: pneumatic, hydraulic, atmospheric pressure; the pneumatic cavity is located between the flange and the membrane, fixed at the edges to the body and in the center resting on the right and left heels. In the hydraulic cavity located inside the cylinder, a piston with a spring and oil-tight seal is installed on the plunger, the front part of the pusher enters the flange and is sealed with the help of oil-resistant seal. A rod with a thrust bearing located at the beginning of the rod is located inside the pusher, and an emphasis is attached to the inner wall of the pusher to fix the rod and ensure full compression of the spring; at the end of the rod there is a thrust nut and a screw for the emergency shutdown mechanism of the pneumatic accumulator. A tube with a drain pipe is attached to the body from the bottom of the hydraulic cavity. In the atmospheric pressure cavity, a support disk and a return spring are coaxially placed on the rod. At the bottom of the atmospheric pressure cavity, a tube is attached to the casing to release air; for supplying oil from the hydraulic cavity to the turbocharger bearing, a solenoid valve is mounted on the pneumatic accumulator connected to the electronic control unit and connected on one side via a tee, pipeline, valve and tee to the main oil line, and on the other hand, through a pipe, tee, pressure pipe to turbocharger bearing. In addition, to supply air to the pneumatic cavity and open the rotary valve of the brake device, an electro-pneumatic valve with an air supply regulator is installed above the pneumatic accumulator, which is connected on the one hand with the pneumatic pipe, on the other hand, with the pneumatic cavity of the pneumatic accumulator and connected to the electronic control unit.

По имеющимся у авторов сведениям новая совокупность признаков, позволяющая повысить эксплуатационную надежность подшипников турбокомпрессора и увеличивающая срок его службы, не известна и не следует явным образом из уровня техники.According to the information available to the authors, a new set of features, which allows to increase the operational reliability of the bearings of the turbocharger and increases its service life, is not known and does not follow explicitly from the prior art.

На фиг. 1 представлена схема системы смазки турбокомпрессора ДВС.In FIG. 1 shows a diagram of the lubrication system of an internal combustion engine turbocharger.

На фиг. 2 представлена схема системы смазки турбокомпрессора ДВС при запуске двигателя внутреннего сгорания.In FIG. 2 shows a diagram of the lubrication system of an internal combustion engine turbocharger when starting an internal combustion engine.

На фиг. 3 представлена схема системы смазки турбокомпрессора ДВС при штатной работе двигателя внутреннего сгорания.In FIG. 3 shows a diagram of the lubrication system of an internal combustion engine turbocharger during normal operation of an internal combustion engine.

На фиг. 4 представлена схема системы смазки турбокомпрессора ДВС при внезапной или аварийной остановке двигателя внутреннего сгорания.In FIG. 4 is a diagram of the lubrication system of an internal combustion engine turbocharger during a sudden or emergency stop of an internal combustion engine.

Система смазки турбокомпрессора двигателя внутреннего сгорания (Фиг. 1), содержит главную масляную магистраль 1, напорный трубопровод 2, связывающий магистраль с подшипником 3 турбокомпрессора, гидроаккумулятор 4 с подпружиненным при помощи пружины 5 поршнем 6, подключенный входным трубопроводом 7 через тройник 8, обратный клапан 9 и первичный трубопровод 10 к главной масляной магистрали 1. Между турбокомпрессором 11 и двигателем внутреннего сгорания в воздушном патрубке 12, соединяющем турбокомпрессор 11 и всасывающий патрубок двигателя внутреннего сгорания, установлено тормозное устройство 13 с поворотной заслонкой 14, привод которого осуществляется от главной масляной магистрали с помощью рычага 15.The lubrication system of a turbocharger of an internal combustion engine (Fig. 1), contains a main oil line 1, a pressure line 2, connecting a line with a bearing 3 of a turbocompressor, a hydraulic accumulator 4 with a piston 6 spring-loaded with a spring 5, connected by an inlet pipe 7 through a tee 8, a check valve 9 and the primary pipe 10 to the main oil line 1. Between the turbocharger 11 and the internal combustion engine in the air pipe 12 connecting the turbocharger 11 and the intake pipe of the engine nnego combustion set braking device 13 with the rotary damper 14, which is driven from the main oil gallery 15 via the lever.

Для управления системой смазки установлен электронный блок управления 16, соединенный при помощи проводки 17 с аккумулятором 18 через замок зажигания 19 и реле управления 20, расположенные в кабине автотракторного средства.To control the lubrication system, an electronic control unit 16 is installed, connected via wiring 17 to the battery 18 through the ignition switch 19 and the control relay 20 located in the cabin of the tractor.

На картере двигателя внутреннего сгорания установлен датчик оборотов коленчатого вала 21, соединенный проводкой 22 с электронным блоком управления 16 для определения значения частоты вращения коленчатого вала.A crankshaft speed sensor 21 is mounted on the crankcase of the internal combustion engine, connected by wiring 22 to the electronic control unit 16 to determine the value of the crankshaft speed.

На впускном патрубке 23 турбокомпрессора 11 установлен датчик расхода воздуха 24, соединенный проводкой 25 с электронным блоком управления 16 для определения значения подачи воздуха.At the inlet pipe 23 of the turbocharger 11, an air flow sensor 24 is installed, connected by wiring 25 to the electronic control unit 16 to determine the value of the air supply.

Для управления тормозным устройством 13 установлен пневмогидроаккумулятор 26, содержащий корпус 27 с фланцем 28 и цилиндром 29, разделяющими пневмогидроаккумулятор 26 на три полости: пневматическую 30, гидравлическую 31, атмосферного давления 32. Пневматическая полость 30 расположена между фланцем 28 и мембраной 33, закрепленной по краям к корпусу 27 и по центру опирающейся на правую пяту 34 и левую пяту 35. В гидравлической полости 31, расположенной внутри цилиндра 29, на толкателе 39 установлен поршень 36, поджатый пружиной 37 с маслостойким уплотнением 38. Передняя часть толкателя 39 входит во фланец 28 и уплотняется с помощью маслостойкого уплотнения 40. Внутри толкателя 39 расположен шток 41 с упорным подшипником 42, установленным в начале штока 41, а к внутренней стенке толкателя 39 прикреплен упор 62 для фиксации штока и обеспечения полного сжатия пружины 37, на конце штока 41 установлены упорная гайка 43 и винт 44 механизма аварийного выключения пневмогидроаккумулятора 26. Снизу гидравлической полости 31 пневмогидроаккумулятора 26 к корпусу 27 прикреплена трубка 45 со сливным трубопроводом 46. В полости атмосферного давления 32 на штоке 47 размещены соосно опорный диск 48 и возвратная пружина 49. Снизу полости атмосферного давления 32 к корпусу 27 прикреплена трубка 50 для выпуска воздуха.To control the brake device 13, a pneumatic accumulator 26 is installed, comprising a housing 27 with a flange 28 and a cylinder 29 separating the pneumatic accumulator 26 into three cavities: pneumatic 30, hydraulic 31, atmospheric pressure 32. The pneumatic cavity 30 is located between the flange 28 and the membrane 33 fixed at the edges to the body 27 and in the center resting on the right heel 34 and the left heel 35. In the hydraulic cavity 31 located inside the cylinder 29, a piston 36 is mounted on the plunger 39, pressed by a spring 37 with an oil-resistant seal 38. The middle part of the pusher 39 enters the flange 28 and is sealed with an oil-resistant seal 40. Inside the pusher 39 there is a rod 41 with a thrust bearing 42 mounted at the beginning of the rod 41, and a stop 62 is attached to the inner wall of the pusher 39 to fix the rod and ensure full compression of the spring 37, a thrust nut 43 and a screw 44 for the emergency shutdown mechanism of the pneumatic accumulator 26 are installed at the end of the stem 41. At the bottom of the hydraulic cavity 31 of the pneumatic accumulator 26, a tube 45 is attached to the body 27 with a drain pipe 46. In the cavity tmosfernogo pressure 32 on the rod 47 coaxially arranged a support disc 48 and the return spring 49. From below the atmospheric pressure cavity 32 to the housing 27, the tube 50 is attached to the air outlet.

Для подачи масла из гидравлической полости 31 к подшипнику 3 турбокомпрессора 11 на пневмогидроаккумуляторе 26 смонтирован электромагнитный клапан 51, связанный посредством проводки 52 с электронным блоком управления 16 и подключенный с одной стороны через тройник 53, трубопровод 54, клапан 55 и тройник 56 с главной масляной магистралью 1, с другой стороны через трубопровод 57, тройник 58, напорный трубопровод 2 - к подшипнику 3 турбокомпрессора.To supply oil from the hydraulic cavity 31 to the bearing 3 of the turbocharger 11, a solenoid valve 51 is mounted on the pneumatic accumulator 26, connected via wiring 52 to the electronic control unit 16 and connected on one side via a tee 53, pipe 54, valve 55 and a tee 56 with the main oil line 1, on the other hand, through a pipe 57, a tee 58, a pressure pipe 2 to a bearing 3 of a turbocharger.

Кроме того, для подачи воздуха в пневматическую полость 30 и открытия поворотной заслонки 14 тормозного устройства 13 над пневмогидроаккумулятором 26 установлен электропневмоклапан 59 с регулятором подачи воздуха 63, который связан с одной стороны с пневмотрубопроводом 60, с другой стороны - с пневматической полостью 30 пневмогидроаккумулятора 26 и соединен посредством проводки 61 с электронным блоком управления 16.In addition, to supply air to the pneumatic cavity 30 and open the rotary damper 14 of the brake device 13, an electro-pneumatic valve 59 with an air supply regulator 63 is installed above the pneumatic accumulator 26, which is connected on the one hand with the pneumatic pipe 60, and on the other hand with the pneumatic cavity 30 of the pneumatic accumulator 26 and connected by wiring 61 to the electronic control unit 16.

Система работает следующим образом. При запуске двигателя внутреннего сгорания (Фиг. 2) масло под давлением из главной масляной магистрали 1 поступает через обратный клапан 9, первичный трубопровод 10, тройник 8, входной трубопровод 7 в гидроаккумулятор 4, воздействуя на поршень 6 и сжимая пружину 5 до достижения величины рабочего давления. Из первичного трубопровода 10 масло поступает в напорный трубопровод 2 и далее к подшипнику 3 турбокомпрессора 11. Одновременно из главной масляной магистрали 1 масло поступает последовательно через тройник 53, трубопровод 54, клапан 55, тройник 56 в гидравлическую полость 31 пневмогидроаккумулятора 26. При этом масло под давлением воздействует на поршень 36, сжимая пружину 37, расположенную в нем, и перемещая вместе с поршнем 36 толкатель 39. Толкатель 39 движется по штоку 41, опираясь на упорный подшипник 42. Также задвигается правая пята 34 относительно фланца 28. При этом мембрана 33 смещается вправо, вместе с ней смещаются левая пята 35, шток 47, опорный диск 48, и возвратная пружина 49 распрямляется. При этом шток 47 тянет рычаг 15 и плавно открывает поворотную заслонку 14 тормозного устройства 13. Воздух, нагнетаемый турбокомпрессором 11, поступает в воздушный патрубок 12 и двигатель внутреннего сгорания. Так как при очередном запуске двигателя внутреннего сгорания в гидравлической полости 31 сохраняется давление, то при этом поворотная заслонка 14 тормозного устройства 13 открыта и воздух поступает в воздушный патрубок 12 и двигатель внутреннего сгорания. При отсутствии давления в гидравлической полости 31 запуск двигателя внутреннего сгорания на некоторое время невозможен. Но при прокрутке двигателя внутреннего сгорания стартером давление в гидравлической полости 31 возрастает и поворотная заслонка 14 открывается, обеспечивая беспрепятственный его запуск.The system operates as follows. When starting the internal combustion engine (Fig. 2), oil under pressure from the main oil line 1 enters through the check valve 9, primary pipe 10, tee 8, inlet pipe 7 into the accumulator 4, acting on the piston 6 and compressing the spring 5 until the working pressure is reached pressure. From the primary pipe 10, oil enters the pressure pipe 2 and then to the bearing 3 of the turbocharger 11. At the same time, from the main oil line 1, the oil flows sequentially through the tee 53, pipe 54, valve 55, tee 56 into the hydraulic cavity 31 of the hydraulic accumulator 26. In this case, the oil under acts on the piston 36, compressing the spring 37 located therein, and moving the pusher 39 together with the piston 36. The pusher 39 moves along the rod 41, resting on the thrust bearing 42. The right heel 34 is also retracted relative to Lanza 28. The membrane 33 is displaced to the right along with it are shifted left heel 35, the rod 47, support disk 48 and the return spring 49 is straightened. When this rod 47 pulls the lever 15 and smoothly opens the rotary valve 14 of the brake device 13. The air pumped by the turbocharger 11, enters the air pipe 12 and the internal combustion engine. Since the pressure is maintained at the next start of the internal combustion engine in the hydraulic cavity 31, the rotary damper 14 of the brake device 13 is open and air enters the air pipe 12 and the internal combustion engine. In the absence of pressure in the hydraulic cavity 31, the start of the internal combustion engine for some time is impossible. But when scrolling the internal combustion engine with a starter, the pressure in the hydraulic cavity 31 increases and the rotary damper 14 opens, ensuring its unhindered start.

При запуске двигателя внутреннего сгорания импульсы, поступающие от датчиков оборотов коленчатого вала 21 и расхода воздуха 24, поступают по проводке 22 и 25 в электронный блок управления 16, где преобразуются и поступают по проводке 52 в исполняющее устройство - электромагнитный клапан 51, он открывается и масло из гидравлической полости 31 через трубопровод 57, тройник 58, напорный трубопровод 2 поступает к подшипнику 3 турбокомпрессора 11, осуществляя его смазку.When starting the internal combustion engine, the pulses from the sensors of the crankshaft speed 21 and air flow 24 are sent through wiring 22 and 25 to the electronic control unit 16, where they are converted and received through wiring 52 to the actuator - the solenoid valve 51, it opens and the oil from the hydraulic cavity 31 through the pipe 57, tee 58, the pressure pipe 2 enters the bearing 3 of the turbocharger 11, lubricating it.

При штатной работе двигателя внутреннего сгорания (Фиг. 3) давление масла в главной масляной магистрали 1 постоянно и гидроаккумулятор 4 и пневмогидроаккумулятор 26 заряжены. Из первичного трубопровода 10 масло поступает в напорный трубопровод 2 и далее к подшипнику 3 турбокомпрессора 11.During normal operation of the internal combustion engine (Fig. 3), the oil pressure in the main oil line 1 is constant and the hydraulic accumulator 4 and the pneumatic accumulator 26 are charged. From the primary pipe 10, oil enters the pressure pipe 2 and then to the bearing 3 of the turbocharger 11.

При внезапной или аварийной остановке двигателя внутреннего сгорания (Фиг. 4) давление масла, подаваемого в главную масляную магистраль 1, снижается до нуля. Импульсы, поступающие от датчиков оборотов коленчатого вала 21 и расхода воздуха 24, поступают по проводке 22 и 25 в электронный блок управления 16, где преобразуются и поступают по проводке 61 в исполняющее устройство - электропневмоклапан 59, он открывается, и воздух из пневмотрубопровода 60 поступает через регулятор подачи воздуха 63 в пневматическую полость 30 пневмогидроаккумулятора 26. Регулятор подачи воздуха 63 обеспечивает плавное закрытие поворотной заслонки 14, исключающий наступление помпажа. В результате под действием давления воздуха мембрана 33 начинает смещаться, воздействуя на опорный диск 48 и левую пяту 35, которые, в свою очередь, толкают шток 47, сжимая возвратную пружину 49. Шток 47 передает усилие на рычаг 15, который воздействует на поворотную заслонку 14 тормозного устройства 13 и вызывает ее резкое закрытие. Возникающее при этом противодавление воздействует на турбокомпрессор 11, вызывая его остановку.When a sudden or emergency stop of the internal combustion engine (Fig. 4) the pressure of the oil supplied to the main oil line 1 is reduced to zero. The pulses from the sensors of the revolutions of the crankshaft 21 and the air flow 24 are received through wiring 22 and 25 to the electronic control unit 16, where they are converted and received through wiring 61 to the executing device - the electro-pneumatic valve 59, it opens, and air flows from the pneumatic pipe 60 through air supply regulator 63 into the pneumatic cavity 30 of the pneumatic accumulator 26. Air supply regulator 63 provides a smooth closing of the rotary damper 14, preventing the onset of surging. As a result, under the influence of air pressure, the membrane 33 begins to move, acting on the support disk 48 and the left heel 35, which, in turn, push the rod 47, compressing the return spring 49. The rod 47 transfers force to the lever 15, which acts on the rotary damper 14 braking device 13 and causes its abrupt closure. The resulting backpressure acts on the turbocharger 11, causing it to stop.

При внезапной или аварийной остановке двигателя внутреннего сгорания импульсы, поступающие от датчиков оборотов коленчатого вала 21 и расхода воздуха 24, поступают по проводке 22 и 25 в электронный блок управления 16, где преобразуются и поступают по проводке 52 в исполняющее устройство - электромагнитный клапан 51, он открывается и масло из гидравлической полости 31 через трубопровод 57, тройник 58, напорный трубопровод 2 поступает к подшипнику 3 турбокомпрессора 11 осуществляя его смазку и дополнительное охлаждение.In case of a sudden or emergency stop of the internal combustion engine, the pulses coming from the sensors of the crankshaft revolutions 21 and the air flow rate 24 are sent through wiring 22 and 25 to the electronic control unit 16, where they are converted and received through wiring 52 to the actuator - the electromagnetic valve 51, it oil is also opened from the hydraulic cavity 31 through a pipe 57, a tee 58, a pressure pipe 2 enters the bearing 3 of the turbocharger 11, lubricating it and additional cooling.

При необходимости в случае аварийной ситуации с целью запуска двигателя внутреннего сгорания пневмогидроаккумулятор 26 может быть отключен. Отключение производится выворачиванием винта 44 механизма аварийного выключения пневмогидроаккумулятора 26. При выворачивании винта 44 механизма аварийного выключения пневмогидроаккумулятора 26 он увлекает за собой шток 41 до упора 62, закрепленного к внутренней стенке толкателя 39, и затем тянет за собой толкатель 39 с поршнем 36, до полного сжатия пружины 37. Тем самым, обеспечивается отключение гидравлической полости 31 пневмогидроаккумулятора 26 и исключение накопления энергии масла в нем.If necessary, in the event of an emergency, in order to start the internal combustion engine, the pneumatic accumulator 26 can be turned off. The shutdown is performed by unscrewing the screw 44 of the emergency shutdown mechanism of the pneumatic accumulator 26. When unscrewing the screw 44 of the emergency shutdown mechanism of the pneumatic accumulator 26, it carries the rod 41 to the stop 62 fixed to the inner wall of the pusher 39, and then pulls the pusher 39 with the piston 36, until full compression of the spring 37. This ensures that the hydraulic cavity 31 of the pneumohydraulic accumulator 26 is turned off and oil energy is not stored in it.

Применение пневмогидроаккумулятора и тормозного устройства позволяет согласовать работу гидроаккумулятора и тормозного устройства.The use of a pneumatic accumulator and a brake device makes it possible to coordinate the operation of a hydraulic accumulator and a brake device.

Преимущество данного устройства также проявляется в период пуска двигателя внутреннего сгорания. При остановленном двигателе и разряженном пневмогидроаккумуляторе поворотная заслонка тормозного устройства закрыта, что исключает пуск двигателя.The advantage of this device also manifests itself during the start-up of an internal combustion engine. With the engine stopped and the pneumatic accumulator discharged, the rotary damper of the brake device is closed, which excludes engine starting.

Использование предлагаемой системы смазки турбокомпрессора позволяет повысить надежность и срок службы турбокомпрессора.Using the proposed turbocharger lubrication system can improve the reliability and service life of the turbocharger.

Claims (1)

Система смазки турбокомпрессора двигателя внутреннего сгорания, содержащая главную масляную магистраль, напорный трубопровод, связывающий магистраль с подшипником турбокомпрессора, гидроаккумулятор с подпружиненным при помощи пружины поршнем, подключенный входным трубопроводом через тройник, обратный клапан и первичный трубопровод к главной масляной магистрали, между турбокомпрессором и двигателем внутреннего сгорания в воздушном патрубке, соединяющем турбокомпрессор и всасывающий патрубок двигателя внутреннего сгорания, установлено тормозное устройство с поворотной заслонкой, привод которого осуществляется от главной масляной магистрали с помощью рычага, отличающаяся тем, что для управления системой смазки установлен электронный блок управления, соединенный с аккумулятором через замок зажигания и реле управления, расположенные в кабине автотракторного средства; на картере двигателя внутреннего сгорания установлен датчик оборотов коленчатого вала, соединенный с электронным блоком управления для определения значения частоты вращения коленчатого вала; на впускном патрубке турбокомпрессора установлен датчик расхода воздуха, соединенный с электронным блоком управления для определения значения подачи воздуха; для управления тормозным устройством установлен пневмогидроаккумулятор, содержащий корпус с расположенными в нем фланцем и цилиндром, разделяющими пневмогидроаккумулятор на три полости: пневматическую, гидравлическую, атмосферного давления; пневматическая полость расположена между фланцем и мембраной, закрепленной по краям к корпусу, а по центру опирающейся на правую и левую пяты; в гидравлической полости, расположенной внутри цилиндра, на толкателе установлен поршень с пружиной и маслостойким уплотнением, передняя часть толкателя входит во фланец и уплотняется с помощью маслостойкого уплотнения; внутри толкателя расположен шток с упорным подшипником, установленным в начале штока, а к внутренней стенке толкателя прикреплен упор для фиксации штока и обеспечения полного сжатия пружины, на конце штока установлены упорная гайка и винт механизма аварийного выключения пневмогидроаккумулятора; снизу гидравлической полости к корпусу прикреплена трубка со сливным трубопроводом; в полости атмосферного давления на штоке соосно размещены опорный диск и возвратная пружина; снизу полости атмосферного давления к корпусу прикреплена трубка для выпуска воздуха; для подачи масла из гидравлической полости к подшипнику турбокомпрессора на пневмогидроаккумуляторе смонтирован электромагнитный клапан, соединенный с электронным блоком управления и подключенный с одной стороны через тройник, трубопровод, клапан и тройник к главной масляной магистрали, с другой стороны через трубопровод, тройник, напорный трубопровод - к подшипнику турбокомпрессора; кроме того, для подачи воздуха в пневматическую полость и открытия поворотной заслонки тормозного устройства над пневмогидроаккумулятором установлен электропневмоклапан с регулятором подачи воздуха, который с одной стороны связан с пневмотрубопроводом, с другой стороны - с пневматической полостью пневмогидроаккумулятора и соединен с электронным блоком управления. The lubrication system of a turbocharger of an internal combustion engine, comprising a main oil line, a pressure pipe connecting the line with a bearing of a turbocharger, a hydraulic accumulator with a spring-loaded piston, connected by an inlet pipe through a tee, a check valve and a primary pipe to the main oil line, between the turbocharger and the internal engine combustion in the air pipe connecting the turbocharger and the suction pipe of the internal combustion engine is installed A brake device with a rotary damper is installed, the drive of which is carried out from the main oil line using a lever, characterized in that an electronic control unit is installed to control the lubrication system, which is connected to the battery through the ignition switch and control relays located in the cabin of the tractor; a crankshaft speed sensor is mounted on the crankcase of the internal combustion engine, connected to an electronic control unit to determine the value of the crankshaft speed; on the inlet pipe of the turbocharger there is an air flow sensor connected to the electronic control unit to determine the air supply value; for controlling the brake device, a pneumatic accumulator is installed, comprising a housing with a flange and a cylinder located therein, separating the pneumatic accumulator into three cavities: pneumatic, hydraulic, atmospheric pressure; the pneumatic cavity is located between the flange and the membrane, fixed along the edges to the body, and in the center resting on the right and left heels; in the hydraulic cavity located inside the cylinder, a piston with a spring and oil-tight seal is installed on the plunger, the front of the pusher enters the flange and is sealed with the help of an oil-resistant seal; inside the pusher there is a rod with a thrust bearing installed at the beginning of the rod, and an emphasis is attached to the inner wall of the pusher to fix the rod and ensure full compression of the spring, a thrust nut and a screw for the emergency shutdown mechanism are installed on the end of the rod; a pipe with a drain pipe is attached to the body from the bottom of the hydraulic cavity; in the atmospheric pressure cavity on the rod, a support disk and a return spring are coaxially placed; a tube for venting air is attached to the casing from the bottom of the atmospheric pressure cavity; for supplying oil from the hydraulic cavity to the turbocharger bearing, a solenoid valve is mounted on the pneumatic accumulator, connected to the electronic control unit and connected on one side via a tee, pipeline, valve and tee to the main oil line, on the other hand, through a pipe, tee, pressure pipe to turbocharger bearing; in addition, for supplying air to the pneumatic cavity and opening the rotary valve of the brake device, an electro-pneumatic valve with an air supply regulator is installed above the pneumatic accumulator, which is connected to the pneumatic pipe on the one hand and to the pneumatic accumulator pneumatic cavity and connected to the electronic control unit.
RU2015120795/06A 2015-06-01 2015-06-01 Lubrication system for turbocharger of internal combustion engine RU2592090C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015120795/06A RU2592090C1 (en) 2015-06-01 2015-06-01 Lubrication system for turbocharger of internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015120795/06A RU2592090C1 (en) 2015-06-01 2015-06-01 Lubrication system for turbocharger of internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2592090C1 true RU2592090C1 (en) 2016-07-20

Family

ID=56412849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015120795/06A RU2592090C1 (en) 2015-06-01 2015-06-01 Lubrication system for turbocharger of internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2592090C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2706329C1 (en) * 2018-10-31 2019-11-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Красноярский государственный аграрный университет" Self-contained oil supply system to internal combustion engine and turbo compressor
RU214066U1 (en) * 2022-05-30 2022-10-11 Денис Викторович Шабалин TURBOCOMPRESSOR OF A DIESEL ENGINE OF A MILITARY TRACKED VEHICLE WITH A DEVICE FOR ROTOR ACCELERATION

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4199950A (en) * 1977-12-01 1980-04-29 Hakason Alton L Prelubricating and lubricating systems for engines
FR2646225A1 (en) * 1989-04-25 1990-10-26 Inst Francais Du Petrole Device for lubricating the bearings of a turbo compressor
RU69159U1 (en) * 2007-08-10 2007-12-10 Денисов Александр Сергеевич LUBRICATION SYSTEM OF THE TURBOCHARGER OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE
RU93462U1 (en) * 2009-12-17 2010-04-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет" (СГТУ) LUBRICATION SYSTEM OF THE TURBOCHARGER OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE
RU2518309C1 (en) * 2013-03-25 2014-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинская государственная агроинженерная академия" (ФГБОУ ВПО ЧГАА) Ice turbocompressor lubrication system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4199950A (en) * 1977-12-01 1980-04-29 Hakason Alton L Prelubricating and lubricating systems for engines
FR2646225A1 (en) * 1989-04-25 1990-10-26 Inst Francais Du Petrole Device for lubricating the bearings of a turbo compressor
RU69159U1 (en) * 2007-08-10 2007-12-10 Денисов Александр Сергеевич LUBRICATION SYSTEM OF THE TURBOCHARGER OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE
RU93462U1 (en) * 2009-12-17 2010-04-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет" (СГТУ) LUBRICATION SYSTEM OF THE TURBOCHARGER OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE
RU2518309C1 (en) * 2013-03-25 2014-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинская государственная агроинженерная академия" (ФГБОУ ВПО ЧГАА) Ice turbocompressor lubrication system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2706329C1 (en) * 2018-10-31 2019-11-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Красноярский государственный аграрный университет" Self-contained oil supply system to internal combustion engine and turbo compressor
RU214066U1 (en) * 2022-05-30 2022-10-11 Денис Викторович Шабалин TURBOCOMPRESSOR OF A DIESEL ENGINE OF A MILITARY TRACKED VEHICLE WITH A DEVICE FOR ROTOR ACCELERATION

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106133292B (en) Turbo-charger sytem
JP5926241B2 (en) Control device for gas exchange valve in piston engine
JP2009540188A (en) Gas-liquid combined pump
RU2592090C1 (en) Lubrication system for turbocharger of internal combustion engine
RU2518309C1 (en) Ice turbocompressor lubrication system
RU69159U1 (en) LUBRICATION SYSTEM OF THE TURBOCHARGER OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE
WO2006128363A1 (en) A lubrication apparatus for turbocharger
RU93462U1 (en) LUBRICATION SYSTEM OF THE TURBOCHARGER OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE
CN104819050B (en) A kind of turbocharger intellective protector
RU2592091C2 (en) Lubrication system turbocharger of internal combustion engine
KR20150071753A (en) Dry running preventing apparatus and method of lubrication pump for engine lubrication oil system
CN203130250U (en) Auxiliary delay oil supply device of exhaust gas turbocharger
US20100193294A1 (en) Air Compressor Pre-Lubrication System
RU2793640C1 (en) Internal combustion engine turbocharge system
RU134593U1 (en) LUBRICATION SYSTEM OF THE TURBOCHARGER OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE
RU2592092C1 (en) Lubrication system for turbocharger of internal combustion engine
CN103147848B (en) Improved delay oil supply device for turbocharger
CN204591468U (en) A kind of turbosupercharger intellective protector
EP3847356B1 (en) Engine system and method for a vehicle
CN103161568A (en) Delay oil supply device of turbocharger
RU2698995C1 (en) Internal lubrication system of turbo compressor bearing assembly of internal combustion engine
KR20130115957A (en) Turbo charger for vehicle
KR100301895B1 (en) Lubrication device and control method of turbo-charger for vehicle
UA138278U (en) INTERNAL COMBUSTION ENGINE TURBOCHARGER LUBRICATION SYSTEM
JP3014984U (en) Engine operation control device for engine-driven rotary compressor

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170602