專利名稱：內(nèi)燃機(jī)潤滑系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)潤滑油系統(tǒng)。
傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)潤滑油系統(tǒng)采用可更換過濾器，這種過濾器通常是一種裝在一個鼓形殼體內(nèi)的紙質(zhì)過濾器。更換間隔由過濾器的耐用性決定，根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的載荷不同，通常在10,000到30,000公里之間進(jìn)行更換。
本發(fā)明的目的在于，推薦一種上述類型的潤滑油系統(tǒng)，使?jié)櫥瓦^濾器具有長得多的壽命，必要時甚至和內(nèi)燃機(jī)相應(yīng)的壽命一樣長。
根據(jù)本發(fā)明采取下述措施實現(xiàn)上述發(fā)明目的，即提供一種內(nèi)燃機(jī)潤滑油系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有一個從油槽中將油抽出的油泵，該泵給由主回路供油潤滑的潤滑部位供壓力潤滑油，還具有裝在主回路系統(tǒng)中的潤滑油過濾器。本發(fā)明的改進(jìn)之處在從屬權(quán)利要求中可以看到。特別有利的是潤滑油系統(tǒng)還有一個旁路系統(tǒng)，在旁路系統(tǒng)內(nèi)裝有一個離心機(jī)，特別是一個自由噴射離心機(jī)，作為潤滑油的再凈化器。
根據(jù)本發(fā)明，建議用兩個相互串接的由塑料或金屬制成的縫隙式、燒結(jié)式或網(wǎng)式過濾器，其中一個過濾器可以通過一個由一定壓力打開的旁路閥短接。
事實表明，這種過濾器是機(jī)械不敏感的，因此經(jīng)過長時間使用后它的效能保持不變。其次通過兩個相互串接的過濾器和至少一個旁路閥的狀態(tài)變化，會使?jié)櫥瓦^濾器有剩余，當(dāng)一個過濾器的效能下降后，第二個過濾器就接通了，這樣不僅是過濾器的效能，還有潤滑油的流量持續(xù)保持不變，所以潤滑油過濾器不需要更換，或者只是在用了很長時間，例如運行100,000公里后才要更換。
最好是這兩個過濾器可以安裝在一個單一的體殼內(nèi)。其次如果位于出油端的過濾器具有較細(xì)的網(wǎng)眼，也就是精密過濾器，而位于進(jìn)油端的過濾器具有較粗的網(wǎng)眼會有好處。再者這兩個過濾器應(yīng)該具有基本上相同的有效過濾表面積，以使無論在流過兩個過濾器還是在一個過濾器短接后通過第二個過濾器時繼續(xù)保證足夠的過濾效能。
對于重載的機(jī)器，按本發(fā)明的改進(jìn)可以用簡單的方法對潤滑油進(jìn)行冷卻，將安裝這兩個過濾器的體殼做成雙層外壁，使冷卻液，特別是內(nèi)燃機(jī)的冷卻水流過其的內(nèi)腔。通過對過濾器體殼的適當(dāng)造形，可以在體殼上加散熱筋片，使過濾器體殼產(chǎn)生一個預(yù)期的過流，例如按對流原理。
其次對于可能要求特別大的潤滑油流量的重載內(nèi)燃機(jī)而言，可以在旁路潤滑油系統(tǒng)內(nèi)裝一個離心機(jī)，特別是自由噴射離心機(jī)，借此可以特別地把細(xì)小的臟物，如磨損物和燃燒殘渣從潤滑油中過濾出去。可以理解，由此可以使得主回路系統(tǒng)中的過濾器的壽命延長，潤滑油的凈化大大改善。特別是采用這種組合可以使得內(nèi)燃機(jī)在它的整個壽命周期內(nèi)不需要更換潤滑油過濾器。
下面將以一些更具體的細(xì)節(jié)對本發(fā)明的一個實施例作進(jìn)一步的闡述。簡圖表示


圖1.在主回路內(nèi)帶兩級潤滑油網(wǎng)式過濾器的內(nèi)燃機(jī)潤滑油系統(tǒng)的方框圖；圖2.圖1中的兩級網(wǎng)式過濾器的縱剖視圖；圖3.兩級網(wǎng)式過濾器的立體圖的局部剖視圖。
圖1所示的沒有示出內(nèi)燃機(jī)活塞的潤滑油系統(tǒng)具有一個潤滑油箱10，齒輪泵12以通常的方法將潤滑油從油箱中抽出，并以一定的壓力送到潤滑部位14(例如曲軸和凸輪軸軸承)。潤滑油可以從這些支承部位有壓力地重新流回油箱(用回油管16表示)。
從油泵12出來的壓力油管18上接一個潤滑油過濾器20，過濾器20由兩個相互串接的最好是由金屬做成的網(wǎng)式過濾器20a、20b組合而成。
在潤滑油過濾器20的出油端從壓力油管18處分出第一個支路22，它作為整個潤滑油系統(tǒng)的旁路系統(tǒng)的一部分，通到例如內(nèi)燃機(jī)的油池或者內(nèi)燃機(jī)外面的自由噴射離心機(jī)24。潤滑油可以從離心機(jī)24經(jīng)過回油管26重新流回油箱10。
其次，潤滑油過濾器20的出油端在壓力油管18上還接有另一根油管28，在這個管路中接一個過壓閥30，多余的潤滑油通過這個過壓閥流回潤滑油箱10。
因此在主回路中循環(huán)流動的潤滑油經(jīng)過壓力油管18，通過過濾器20往前送到內(nèi)燃機(jī)的潤滑部件14。
按圖2和圖3，潤滑油過濾器20具有一個基本上呈圓柱形的、一頭封閉的體殼36，其中裝有兩個相互串接的網(wǎng)式過濾器20a和20b。為了增大它的有效過濾表面積，網(wǎng)式過濾器20a、20b(參見圖3)折疊成皮老虎形(必要時也可以折疊成星形)，呈環(huán)狀布置。在兩個網(wǎng)式過濾器20a和20b之間以及設(shè)在出油端的網(wǎng)式過濾器20b的外面裝有隔板42、43、44，使兩個網(wǎng)式過濾器能按圖示箭頭方向通油。其次，在過濾器20a、20b所組成的通道38內(nèi)裝有一個旁路閥48，它的可移動的、由彈簧頂著的閥片46可以使當(dāng)旁路閥48的進(jìn)出口壓力差達(dá)到0.5巴時能短接出油端的網(wǎng)式過濾器20b。
再者，在過濾器20a的進(jìn)油端在徑向分布的隔板40內(nèi)裝有第二個旁路閥49，它帶一個由彈簧頂著的可移動的閥片51，它可以作為調(diào)整成更大的壓差的過壓閥，至少可以短接位于進(jìn)油端的過濾器20a，但是一般也可以用來短接過濾器20b。
按圖示箭頭方向以一定壓力傳送的潤滑油從壓力油管18出來，經(jīng)過位于通道38徑向外側(cè)的固定在過濾器體殼36上的安裝板52的進(jìn)油口50流入潤滑油過濾器，然后沿著隔板43、44在網(wǎng)式過濾器20b旁流過，通過網(wǎng)式過濾器20a繼續(xù)向前，由于在隔板44、43內(nèi)的隔板42的作用潤滑油經(jīng)過連接在后面的第二個網(wǎng)式過濾器20b流入通道38的上半段，并從這里通過位于安裝板52。中央的出油口54流入內(nèi)燃機(jī)的潤滑部位。這里兩個網(wǎng)式過濾器20a、20b具有基本上相同的有效過濾表面積，而它們的網(wǎng)眼大小各不相同，位于進(jìn)油端的網(wǎng)式過濾器20a的網(wǎng)眼為60μ，位于出油端的網(wǎng)式過濾器的網(wǎng)眼為30μ。
如果旁路閥48進(jìn)出口的壓力差超過0.5巴，旁路閥48就被打開，壓力潤滑油在位于出油端的網(wǎng)式過濾器20b被短接的情況下按圖示箭頭方向只能流過位于進(jìn)油端的網(wǎng)式過濾器20a。
如果兩個過濾器20a和20b的壓力差超過5巴，那末首先打開旁路閥49，然后是旁路閥48，使?jié)櫥筒涣鬟^過濾器20a、20b，而可以直接通過通道38流出，以避免不允許的過壓。
此外，在安裝板52上的進(jìn)油口50處還裝有一個單向閥53，用它防止?jié)櫥瓦^濾器的空運轉(zhuǎn)。
圍繞過濾器體殼36裝有另一層密封的外壁56，它有一個冷卻液進(jìn)口管接頭58和一個冷卻液出口管接頭60。過濾器體殼36的四周裝有螺旋形環(huán)繞的散熱筋片62，在例如從內(nèi)燃機(jī)出來的冷卻水流入進(jìn)口58后，這些散熱筋片可以形成冷卻的螺旋形循環(huán)流動，從而使?jié)櫥驮谶^濾器20內(nèi)直到冷卻液出口管接頭60的范圍內(nèi)急劇地冷卻。這里冷卻液的流動是根據(jù)對流原理，也就是冷卻液流動的軸線方向與圖中箭頭所示的潤滑油流動方向相反。
因此，在主回路中流動的潤滑油經(jīng)過壓力油管18通過過濾器20，向前輸送到內(nèi)燃機(jī)的潤滑部位14，其中在必要時多余的潤滑油通過過壓閥30或34流出。在這里粗的和細(xì)的污物顆粒被潤滑油過濾器或者說被精細(xì)的和粗的網(wǎng)式過濾器20a、20b濾出。
同時在旁路內(nèi)通過自由噴射離心機(jī)24(例如Glacier公司牌號為GF025的離心機(jī))不斷地將潤滑油凈化，或者說將燃燒殘渣和來自內(nèi)燃機(jī)軸承部位的特別細(xì)的摩損物從潤滑油中排出。離心機(jī)24以眾所周知的方式按反作用原理通過一個裝在離心機(jī)24的回轉(zhuǎn)滾筒上的反射噴嘴來驅(qū)動，從噴嘴噴出有壓力的潤滑油、但是也可以采用機(jī)械驅(qū)動的離心機(jī)。
在離心機(jī)24的進(jìn)油端油管22上接一個過壓閥32，它在一個比過壓閥30的開啟壓力低一些的壓力下打開，使由油泵12抽出的全部潤滑油以低于調(diào)整好的壓力閾的壓力流過潤滑部位14。這樣，即使在一個比較低的壓力水平下(例如在潤滑油溫度較高的空運轉(zhuǎn)時)也能保證可靠的潤滑。
如果主回路內(nèi)的潤滑油過濾器20在長期使用后由于污物的沉積使出口端的網(wǎng)式過濾器20b的流通能力降低，那末在旁路閥48可移動的閥片46的進(jìn)出口端將產(chǎn)生一個壓力差，當(dāng)壓差例如達(dá)到0.5巴時，由彈簧頂著的閥片46便被打開。因此潤滑油繞過網(wǎng)式過濾器20b直接通過通道38流出。使?jié)櫥瓦^濾器只通過網(wǎng)式過濾器20a而仍舊保持所要求的流通能力。
必要時可以借助于安裝一個電觸頭通過監(jiān)控回路感知旁路閥48的開啟，以此顯示必須更換過濾器。
代替所畫的網(wǎng)式過濾器20a、20b，也可以采用相應(yīng)的多孔的金屬燒結(jié)法制造的過濾塊或者相互串接的縫隙式過濾器。其次，過濾器也可以由合適的塑料制造，這種塑料對于所追求的延長過濾器使用壽命具有必要的機(jī)械和化學(xué)強度。
與所敘述的實施例不同，也可以只裝一個旁路閥48，它可以短接一個過濾器20a或20b。如果旁路閥48的位置放在旁路閥49的地方，特別是當(dāng)過濾器帶相同粗細(xì)的網(wǎng)眼時，也可以短接進(jìn)油端的過濾器20a。根據(jù)所畫旁路閥48的狀態(tài)是閉合的還是開啟的不同情況，或者只能有進(jìn)油端的過濾器20a被短接，或者兩個過濾20a和20b都能被短接。
權(quán)利要求
1.內(nèi)燃機(jī)潤滑油系統(tǒng)，帶一個從油槽中將油抽出的油泵，該泵給由主回路供油潤滑的潤滑部位供給壓力潤滑油，還帶有裝在主回路系統(tǒng)中的潤滑油過濾器，其特征在于潤滑油過濾器(20)由兩個相互串接的縫隙式、燒結(jié)式或網(wǎng)式過濾器(20a、20b)組成，其中至少有一個過濾器(20a、20b)可以通過一個由一定壓力打開的旁路閥(48，49)短接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的潤滑油系統(tǒng)，其特征在于兩個過濾器(20a、20b)各通過一個預(yù)先接入的旁路閥(48、49)可以短接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2的潤滑油系統(tǒng)，其特征在于過濾器(20a、20b)和旁路閥(48、49)安裝在同一個過濾器殼體(36)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1和3的潤滑油系統(tǒng)，其特征在于兩個過濾器(20a、20b)是折疊成皮老虎形的，環(huán)狀的網(wǎng)式過濾器，它們同心安裝，通過隔板(42，43，44)按流體技術(shù)相互串接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1和4的潤滑油系統(tǒng)，其特征在于兩個過濾器由不同粗細(xì)的網(wǎng)眼大小構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的潤滑油系統(tǒng)，其特征在于位于出油口處的過濾器(20b)具有較細(xì)的網(wǎng)眼。
7.根據(jù)權(quán)利要求5和6的潤滑油系統(tǒng)，其特征在于位于進(jìn)油口處的過濾器(20a)的網(wǎng)眼大小在45μ和80μ之間，特別是60μ，而位于出油口處的過濾器(20b)的網(wǎng)眼大小在15μ和45μ之間，特別是30μ。
8.根據(jù)一個或多個前述權(quán)利要求的潤滑油系統(tǒng)，其特征在于兩個過濾器(20a、20b)的有效過濾表面積大小差不多相同。
9.根據(jù)一個或多個前述權(quán)利要求的潤滑油系統(tǒng)，其特征在于短接一個過濾器(20b)的旁路閥(48)的開啟壓力調(diào)整在0.5巴左右。
10.根據(jù)一個或多個前述權(quán)利要求的潤滑油系統(tǒng)，其特征在于位于進(jìn)油口處的旁路閥(49)作為過壓閥來調(diào)整。
11.根據(jù)一個或多個前述權(quán)利要求的潤滑油系統(tǒng)，其特征在于過濾器體殼(36，56)做成雙層殼壁，其間可以通冷卻液。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的潤滑油系統(tǒng)，其特征在于過濾器體殼(36)做成圓柱形，散熱筋片(62)在其上呈螺旋形分布，散熱筋片使冷卻液螺旋形循環(huán)流動，從冷卻液進(jìn)口管接頭(58)流到冷卻液出口管接頭(60)。
13.根據(jù)權(quán)利要求8至11的潤滑油系統(tǒng)，其特征在于設(shè)置一個旁路系統(tǒng)(22，26)，在這個旁路系統(tǒng)內(nèi)裝一個錐心機(jī)(24)，作為潤滑油的再凈化器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)的潤滑油系統(tǒng)，它帶一個將油從油槽中抽出來的油泵，給主系統(tǒng)的潤滑部位供油，必要時向旁路系統(tǒng)提供壓力油，這里在主回路裝有相互串接的縫隙式、燒結(jié)式或網(wǎng)式過濾器，其中至少有一個過濾器可以通過一個由一定壓力打開的旁路閥將油路短接。其次，在旁路系統(tǒng)內(nèi)裝有一個自由噴射離心機(jī)，用來將潤滑油再凈化。
文檔編號F01M1/10GK1126797SQ9511766
公開日1996年7月17日 申請日期1995年10月26日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月29日
發(fā)明者卡爾·胡伯 申請人:奧迪股份公司