Тема. 3.5. Змащувальна система двигуна.

 

Питання, що виносяться на самостійне вивчення:

1. Види тертя.

2. Фільтрування оливи.

3. Вентиляція картера.

4. Несправності змащувальної системи, способи їх усунення.

5. Т.О. змащувальної системи.

 

Рекомендована література:

 

/1/ с.155...168, /2/′ с. 112…114.

1. Види тертя.

Взаємне переміщення рухомо сполучених деталей під час роботи двигуна супрово­джується тертям, витратою енергії та виділенням теплоти.

Спрацювання поверхонь призводить до збільшення зазорів у рухомих сполученнях деталей та поломок. Залежно від стану поверхонь, що стикаються, тертя може бути сухим, рідинним, граничним.

Сухе тертя характеризується тим, що робочі поверхні дета­лей абсолютно сухі і безпосередньо стикаються одна з одною. Робота механізмів за сухого тертя супроводжується руйнуван­ням мікровиступів спряжених поверхонь, значними витратами енергії, спрацюванням і виділенням теплоти. Сполучені рухомі поверхні змащують.

Тертя між робочими поверхнями, відокремленими достатньо товстим шаром оливи (4 - 6 мкм), називають рідинним. У цьому разі виключається безпосередній контакт поверхонь, зменшуєть­ся потрібна для взаємного переміщення деталей сила та значно знижується їх спрацювання. У двигунах рідинне тертя має міс­це переважно в підшипниках колінчастого вала на робочих ре­жимах.

Тертя, за якого робочі поверхні відокремлені тонкою плівкою оливи (< 1 мкм), яка утримується силами молекулярного при­тягання, називають граничним.

Надійність забезпечення рідинного тертя залежить від в'язко­сті оливи, швидкості руху поверхонь і навантаження на них. Рідинне тертя зменшує витрати енергії на подолання сил опору руху в 10 - 15 разів.

Безперебійну подачу оливи до тертьових поверхонь деталей двигуна забезпечує система мащення. Олива, що циркулює в за­зорах між рухомими поверхнями, також охолоджує їх, запобігає корозії, відводить продукти спрацювання, ущільнює спряження.

У сучасних двигунах застосовують комбіновані системи ма­щення, в яких олива до тертьових поверхонь одних деталей надходить під тиском від насоса, а до інших – розбризкуванням і самопливом.

 

2.Фільтрування оливи.

Відбувається під час просочування оливи крізь дрібні пори фільтра, внаслідок чого механічні часточки затримуються на його порверхні.

Залежно від розмірів затримуваних часточок розрізняють фільтри грубого (не пропускають часточок перерізом понад 40 мкм) і тонкого (не пропускають часточок перерізом понад 1-2 мкм) очищення.Внаслідок значного опору фільтри тонкого очищення підєднують до системи паралельно, з тим щоб крізь них проходив не весь потік.

У щільному фільтрі як фільтрувальний елемент використовують дрібну металеву сітку.Пластинчасто-щілинні фільтри складаються з комплектів відокремлених металевих пластин.Олива проникає в щілини між пластинами, залишаючи на фільтрувальному елементі часточки більші, ніж щілини.

Корпус 2 (рис.4) щілинного фільтра з паперовими фільтру­вальними елементами скріплений з кришкою 5 гвинтом 9. У корпу­сі розміщено фільтрувальний еле­мент 1 з пористого картону, в кришці — перепускний клапан 7. Олива надходить від насоса по підвідному каналу 3, просочуєть­ся крізь пори, залишаючи на їх поверхні бруд, і через отвори 8 у трубці 6 потрапляє у відвідний канал 4 кришки. За забрудненого фільтрувального елемента чи надмірної в'язкості оливи пере­пускний клапан відкривається і неочищена олива надходить у си­стему. Забруднений фільтр слід замінити.

Під час відстоювання олива перебуває в нерухомому стані або рухається з порівняно малою швидкістю. Часточки, щільність яких перевищує густину оливи, під дією сил гравітації осідають.

Очищення оливи під дією від­центрових сил принципово не відрізняється від відстоювання. Відмінність полягає в тому, що домішки осідають під впливом не сил гравітації, а відцентрових сил, що виникають під час обертального руху посу-

дини з оли­вою. Рис.4.Схема і дія паперового фільтра.

Так очищують оливу в шатунних шийках колінчастого ва­ла двигуна: олива, що підводиться до порожнин шатунних ши­йок, обертається разом з ними, механічні домішки під дією від­центрових сил спрямовуються від центра обертання і нашарову­ються на стінках посудин. Очищена олива надходить до шатун­ного підшипника. Якість такого очищення залежить від частоти обертання колінчастого вала, відстані між осями обертання ко­лінчастого вала та очищувальної порожнини, швидкості руху оливи через порожнину та її в'язкості.

Основними очисниками оливи у багатьох сучасних двигунах є центрифуги. Залежно від характеру сил, що обертають ротор, їх поділяють на реактивні й активно-реактивні.

Реактивна центрифуга складається з корпусу 1 (рис. 5), ковпака 2 й ротора, вільно встановленого на осі 4. Стаканкорпусу ротора 3 притиснений до основи гайкою й ущільнений гумовими прокладками.

Поділь­ник 5 розмежовує очищену й неочищену оливу. В корпусі ро­тора запресовано дві втулки, за­хищені зверху запобіжними сіт­ками 7, якими порожнини рото­ра сполучено з жиклерами 9.

Олива нагнітається в корпус ротора насосом через підвідний канал 11 і отвори підведення неочищеної оливи 8. З порож­нини ротора вона виходить дво­ма шляхами: крізь жиклери 9 зливається в піддон картера; че­рез канали 6 і трубу для відве­дення очищеної оливи 10 — у магістраль. Оскільки пропускна здатність жиклерів і вихідних каналів у магістралі менша, ніж подача насоса, то під час роботи двигуна олива в роторі перебу­ває під тиском. Із жиклерів вона виходить зі значною швидкістю, внаслідок чого виникають реак­тивні сили, спрямовані до кола їх обертання в боки, протилежні до напрямків струменів. Цим забезпечується обертання рото­ра. Під дією відцентрових сил бруд осідає на стінках ротора.

Частота обертання ротора і, як наслідок, якість очищення оливи, залежать від тиску й тем­ператури оливи, а також від си­ли тертя в підшипниках ротора.

Рис.5. Будова і дія реактивної

Центрафуги для очищення.

Сили тертя зменшуються вна­слідок того, що площа, яка сприймає тиск оливи біля верхнього днища ротора, дещо більша, ніж біля нижнього. Таке співвід­ношення геометричних розмірів поверхонь зумовлює виникнен­ня підіймальної сили, яка зміщує ротор вгору так, що він май­же не спирається на нижню опору. Частота обертання ротора центрифуг сучасних дизельних двигунів досягає 6000 хв-¹.

Центрифугу, яка вмонтована в систему мащення так, що крізь неї проходить вся олива, називають повнопотоковою.

 

3.Вентиляція картера.

 

призначена для видалення картерних газів, що утворюються внаслідок просочування продуктів згоряння крізь нещільності та їх взаємодії з парою оливи. Від­смоктування картерних газів стримує старіння оливи і внаслідок створення розрідження в піддоні запобігає втраті оливи крізь ущільнення. Поширені системи вентиляції двох типів: від­крита — з відведенням картерних газів у атмосферу; закрита — з від­смоктуванням газів у впускну систему двигуна.

Картери тракторних дизелів венти­люють крізь сапун, змонтований у за­ливній горловині системи мащення або окремо в кришці головки цилінд­рів. Для запобігання потраплянню пилу в картер, коли двигун не пра­цює, в

Рис.6. Схема примусової системи вентиляції картера(ЗМЗ-4025 «Газель»)

 

 

сапуні передбачено фільтрува­льну набивку (переважно дротяну).

У двигунах ЯМЗ-740 і ЯМЗ-741 (КамАЗ) картер вентилюють крізь сапун лабіринтного типу, чим запобігають винесенню оли­ви з піддона в атмосферу за рахунок розрідження, що створю­ється біля кінця витяжної трубки під час руху автомобіля.

Закрита примусова вентиляція картера діє за рахунок розрі­дження у впускній трубі 1 і повітроочиснику 5 (рис.6).Під час роботи двигуна картерні гази відсмоктуються: на холостому ходу й за малих навантажень — крізь гумовий шланг 4, каліб­рований отвір 3 карбюратора 2 у впускну трубу І; за повного навантаження — крізь гумовий шланг 6 і повітроочисник 5; за проміжних режимів — крізь повітроочисник і калібрований отвір карбюратора. Картерні гази підіймаються по каналах у блоці 10 і головці 9 циліндрів під кришку коромисел 8, далі — крізь сітчастий фільтр 7 (для видалення часточок оливи).