Системы смазки дизеля с мокрым картером и-Виды схем и элементы систем смазки судовых дизелей

СВ дизелях средней мощности обычно применяют циркуляционную масляную систему. В зависимости от того, где хранится основное количество масла, различают циркуляционные системы смазки с сухим и с мокрым картером.
При сухом картере масло собирается в специальные емкости, расположенные вне двигателя, в случае мокрого картера все масло находится в корпусе двигателя, стекает в колодцы картера или в специальные поддоны.

Чаще всего в судовых дизелях применяют системы с мокрым картером, как требующие меньшего места. Сухой картер имеют двигатели, работающие с большим дифферентом на корму или в условиях значительной качки. Системы смазки с сухим картером имеют то преимущество, что масло меньше соприкасается с картерными газами и поэтому дольше сохраняет смазочные свойства.
Схема системы смазки с мокрым картером двигателя 6ЧСП 18/22 показана на рис. 117. Из картера двигателя через приемный фильтр 12 масло подается шестеренным насосом 11 к маслораспределителю 7 и далее к горизонтально расположенному фильтру. От фильтра по трубе, проходящей поперек двигателя, масло поступает в холодильник 5 и проходит внутри трубок. Охлажденное масло подводится к трубе, проходящей внутри фундаментной рамы, и по сверлениям в поперечных перегородках рамы подается на смазку рамовых подшипников. По каналам внутри коленчатого вала смазка поступает к шатунным подшипникам и по внутренним сверлениям в шатунах поднимается к поршневым пальцам. Цилиндровые втулки смазываются за счет брызг масла, оседающих на их поверхностях. После этого масло стекает в картер, откуда вновь забирается насосом. Так осуществляется циркуляция масла в системе. Перед каждым пуском двигателя система прокачивается маслом при помощи ручного насоса 9. Это необходимо для того, чтобы уменьшить возможность сухого трения в подшипниковых узлах, обычно возникающего в начале пуска двигателя. В этот момент между трущимися деталями еще не образовался масляный клин, обеспечивающий разделение трущихся поверхностей слоем масла. При сухом трении повышается износ шеек вала и рабочих поверхностей подшипников.
Кроме смазки подшипников коленчатого вала и шатуна, в двигателе предусмотрена постоянная смазка распределительного вала, коромысел, клапанов, воздухораспределителя и других деталей, к которым затруднен доступ. Для этой цели служит трубопровод 4. Часть масла постоянно подается к центрифуге 6, проходит очистку и снова сбрасывается в корпус двигателя. Давление масла может быть использовано для включения муфты дополнительного отбора мощности, расположенной на носовом конце коленчатого вала. Для этого нужно поставить в соответствующее положение переключатель 7.
Для контроля за давлением масла в системе предусмотрен датчик реле 8. Он измеряет давление в системе после фильтра, передает показания на манометр и сигнализирует о неисправности в системе при падении давления.
Датчик давления 2 служит для измерения давления до фильтра. По перепаду давлений до и после фильтра контролируют работу фильтров. Если перепад приближается к 1 кгс/см2, это свидетельствует о чрезмерном загрязнении фильтра, и его необходимо промывать. Отсутствие разницы в давлениях до и после фильтра может быть вызвано нарушением плотности соединений внутри фильтра или прорывом фильтрующего элемента.
Температура масла, поступающего в холодильник, контролируется датчиком реле 1, а после холодильника — датчиком 3. К фланцу 10 при необходимости может быть подключен аварийный масляный насос.
В конструкцию некоторых фильтров вводятся предохранительные устройства, позволяющие перепускать масло мимо фильтрующих элементов в случае их полного засорения или высокой вязкости масла.
Некоторые двигатели имеют штуцерную смазку цилиндров. Для этой цели используют плунжерные насосы — лубрикаторы. От каждого плунжера масло подается под давлением для смазки определенной поверхности.
Смазка деталей многооборотных двигателей малой мощности осуществляется разбрызгиванием масла, залитого в картер, кривошипами коленчатого вала. Масляный туман оседаетнаповерхностях трущихся деталей и смазывает их.

 

Система смазки дизеля - комбинированная, циркуляционная, под давлением и разбрызгиванием; все масло, прошедшее через систему, стекает в бак, установленный около переднего торца дизеля ниже уровня фундаментной рамы. Система смазки дизеля - автономно-замкнутая, циркуляционная, под давлением, с мокрым картером, обеспечивает подачу масла к ответственным трущимся деталям в необходимом количестве как для уменьшения трения, так и для отвода от них тепла. Система смазки дизелей циркуляционная, под давлением с сухим картером и охлаждением. К системе смазки относятся: масляный насос, масляный фильтр, маслопроводы, радиатор, контрольно-измерительные приборы. Под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники, подшипники распределительных валов и механизмов передач. Гильзы, поршни, поршневые пальцы и кольца, зубья шестерен передач смазываются разбрызгиванием. Система смазки дизеля комбинированная. Под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники и шейки коленчатого вала, поршневые пальцы, подшипники распределительного вала, втулки коромысел и толкателей, наконечники штанг, промежуточные шестерни привода, ось и втулка промежуточной шестерни привода масляного насоса и подшипники масляного насоса. Все остальные трущиеся детали смазываются разбрызгиванием. Система смазки дизеля циркуляционная под давлением. Циркуляция масла осуществляется с помощью шестеренчатого масляного насоса, расположенного на торце блока с передней стороны.

Система смазки дизелей смешанная циркуляционная .Система смазки дизеля комбинированная. Масло для смазки трущихся поверхностей узлов и деталей дизеля заливается в полость блок-картера через горловину сапуна, в которую вставлена сетка. Из картера через сетчатый фильтр-прием - ник 4 масло всасывается шестеренчатым насосом и нагнетается через фильтр грубой очистки в главную магистраль, из которой по отверстиям в перегородках блок-картера (Поступает к коренным подшипникам коленчатого вала. От коленчатого вала масло поступает в полость шатунных шеек, а оттуда в шатунные подшипники, обеспечивая их надежной смазкой.

Система смазки предназначена для подачи смазочного масла к трущимся частям двигателя, что уменьшает их трение и прежде­временный износ, а также для частичного отвода тепла, выделяемого при трении. В некоторых двигателях систему смазки можно использовать для охлаждения поршней; она обеспечивает работу сервомоторов системы регулирования и автоматизации. Надежная и качественная работа системы смазки во многом определяет моторесурс двигателя.В современных дизелях применяют принудительную, циркуляционную и смешанную системы смазки.Смазку под давлением используют в мощных тронковых и во всехкрейцкопфных двигателях для подшипников коленчатого и распределительного валов, подшипников приводов навешанных вспомогательных механизмов и поршневой головки шатуна. Смазка цилиндровых втулок и поршней осуществляется специальным насосом высокого давления— лубрикатором. Применение лубрикаторов позволяет использовать специальные сорта масел и обеспечивает регулирование количества подаваемого масла.Смешанная система смазки состоит из смазки под давлением и смазки цилиндров, осуществляемой разбрызгиванием масла, стека­ющего с рамовых и мотылевых подшипников. Смазка разбрызгиванием малоэффективна, режим смазки неустойчив, так как зави­сит от частоты вращения двигателя. Масло быстро стареет, его расход возрастает. Такую смазку применяют только в тропковых двигателях при диаметре цилиндра не более 400 мм.В состав ситемы смазки входят: масляный насос, фильтры, сточная цистерна (циркуляционная, резервный масляный насос, сепаратор и трубопроводы, связывающие отдельные элементы системы. Различают две системы циркуляционной смазки: с «мокрым» и «сухим» картером. В системе с мокрым картером отработавшее масло собирается в поддоне фундаментной рамы, а в системе с сухим картером — в отстойнике, обычно находящемся вне двига­теля.

 

По способу подвода масла к трущимся поверхностям деталей дизеля системы смазки разделяются на принудительные, разбрызгиванием и смешанные (комбинированные). В принудительных системах смазки трущиеся детали дизеля смазываются под давлением, создаваемым насосом. Масляный насос заставляет масло беспрерывно циркулировать в системе. В большинстве современных дизелей смазка производится принудительно по циркуляционной системе. К принудительной системе относится также смазка с дозированной подачей масла насосами высокого давления - лубрикаторами. Система смазки разбрызгиванием самая простая. В этой системе масло из картера разбрызгивается специальными черпачками, имеющимися на нижних головках шатунов. При этом образуются мельчайшие капельки масла, которые оседают на всех деталях дизеля, расположенных в полости картера, и смазывают их. Стекающее с деталей масло скапливается в нижней части картера и опять разбрызгивается черпачком. Система смазки, при которой все детали двигателя смазывались бы только разбрызгиванием, в дизелях не применяется. Смешанная система смазки, при которой наряду с циркуляционной смазкой под давлением имеет место смазка разбрызгиванием, наиболее широко применяется в современных дизелях. При смешанной системе смазки принудительно, как правило, смазываются шатунные и коренные подшипники коленчатого вала, подшипники распределительного вала, приводы вспомогательных агрегатов и иногда поршневая головка шатуна. Разбрызгиванием, т. е. маслом, вытекающим из коренных и шатунных подшипников, смазываются гильза цилиндра, поршень, поршневые кольца и другие детали. В смешанную систему смазки входят следующие основные элементы: насос, подающий масло для смазки основных трущихся деталей; фильтры грубой очистки, в которых масло, поступающее на смазку деталей дизеля, очищается от грубых примесей; фильтры тонкой очистки, в которых часть подаваемого насосом масла очищается от мельчайших абразивных частиц и продуктов окисления масла; масляные холодильники или радиаторы, служащие для охлаждения масла; редукционные устройства, обеспечивающие регулирование давления масла в системе; маслопроводы и масляные каналы внутри двигателя, служащие для подвода масла к основным элементам системы смазки и смазываемым деталям дизеля; контрольные приборы для измерения давления масла (манометры) и температуры (термометры); маслосборник, служащий для сбора масла. Из него масло вновь забирается и направляется насосом в систему смазки. Обычно основным маслосборником является поддон или масляный картер; магистраль, состоящая из разветвленной системы каналов и маслопроводов, подводящих масло ко всем поверхностям трения. Схема смешанной системы смазки дизеля. При работе -дизеля масло из картера через приемный сетчатый фильтр / засасывается насосом 2 и затем нагнетается в масляный фильтр грубой очистки 3, через который проходит все подаваемое насосом масло. Часть масла направляется к фильтру тонкой очистки 7. Отфильтрованное масло стекает в картер. От фильтра грубой очистки масло направляется в холодильник 4, где охлаждается. Охлажденное масло поступает в главную масляную магистраль дизеля. Из магистрали масло направляется к коренным подшипникам коленчатого вала, а от них по сверленым каналам в коленчатом валу к шатунным подшипникам. От них по каналу в шатуне масло поступает к поршневому пальцу.

Схема смешанной системы смазки: / - приемный фильтр, 2 - масляный насос, 3 - фильтр грубой очистки 4 - холодильник, S - манометры, 6 - ручной масляный насос, 7 - фильтр тонкой очистки 11 - масленки, 9 - вспомогательные механизмы, 10 - центробежный регулятор, 12 и 13 - перепускной и редукционный клапаны По каналам, просверленным в перегородках блока, и маслопроводам масло подводится к центробежному регулятору 10, шейкам распределительного вала и другим вспомогательным механизмам 9. Редукционный 13 и перепускной 12 клапаны размещены на главной нагнетательной магистрали и поддерживают заданное давление в ней путем перепуска избытка масла в картер. Ручной насос 6 служит для прокачки масляной системы дизеля перед пуском. Горячее масло из подшипников коленчатого и распределительных валов, со стенок поршневой группы и других деталей сливается в картер/откуда насосом 2 оно снова нагнетается в систему смазки. Дизели, у которых запас масла, необходимый для нормальной работы, находится непосредственно в поддоне, называются дизелями с мокрым картером. Недостаток такой конструкции заключается в том, что при наклоне дизеля масло в картере стекает в одну сторону. У дизелей с сухим картером масло из поддона отсасывается насосами в бак, стоящий отдельно. Сухие картеры применяют главным образом для дизелей, подвергающихся при работе значительным наклонам, например для некоторых судовых установок.

В зависимости от размещения работающего масла циркуляционные системы подразделяют на системы с мокрым картером (все масло хранится в картере дизеля) и сухим картером (масло находится в отдельной сточной циркуляционной цистерне). Система представленная на рис. 9.1, относится к системам с мокрым картером и является типичной для дизелей относительно небольшой мощности и для большинства судовых вспомогательных дизелей. Системы с сухим картером имеют все мощные судовые дизели (мало- и среднеоборотные), используемые на судах в качестве главных. Параметры системы: вместимость, удельная вместимость, подана масляного насоса, кратность циркуляции масла (отношение подачи насоса к количеству залитого в систему масла вместимости системы). Наибольшей вместимостью обладают системы МОД 2,5—3,5 л/кВт при масляном охлаждении поршней и 0,8—2 л/кВт — при водяном, Кратность циркуляции в этих дизелях составляет 4—12. Это означает, что за 1 и весь объем масла проходит через двигатель 4-—12 раз. Большим объемом системы, Т. е. малой кратностью циркуляции, в значительней мере объясняется большой срок службы системного масла в МОД (десятки тысяч часов).В среднеоборотных дизелях удельная вместимость масляных (систем несколько ниже (1,2—1,5 л/кВт), а удельная подача масляных накосов (15-22 л/(кВт ч)|. Это предопределяет наличие в системах СОД большей кратности циркуляции масла (15—17), что, учитывает более жесткие условии работы в системе, непрерывное загрязнение стоками масла и агрессивных соединений из цилиндров, обуславливает значительно больший срок службы. В циркуляционной системе смазывания малооборотного дизеля рис.9.2 масло из циркуляционной цистерны, отделенной от днищевого набора и в торцах коффердамом, через приемную сетку забирается автономным масляным насосом. От насоса масло поступает к фильтрам и затем к маслоохладителю (насос фильтры и маслоохладители обязательно резервируют). От охладителей масло поступает в дизель, где распределяется на смазывание и охлаждение внутренней системой смазывания. Из дизеля масло стекает в расположенную под ним сточную циркуляционную цистерну, обычно резервируемую. Кроме сточно-циркуляционных цистерн, для восполнения потерь масла в дизеле предусмотрены цистерны запаса свежего масла, для хранения и сепарации отработавшего масла — цистерна грязного масла. Имеются так же цистерны цилиндрового масла и масла для ГТН».Фильтр пропускает весь поток масла поступающий к дизелю. (Такой фильтр называется полнопоточным). Сепараторы масла обеспечивают более тонкую очистку. Масло на сепарацию забирается навешанным на сепаратор насосом из циркуляционной системы или из цистерны грязного масла, куда оно может подаваться главным масляным насосом. Этим же насосом можно подавать масло на палубу. Просипарированное масло 2ым навешанным насосом возвращается в циркуляционную систему. Контроль за paботой циркуляционной системы смазывания, работу системы контролируют по показаниям навешанных приборов. В первую очередь необходимо следить за давлением в системе: если оно опускается ниже допустимого момента необходимо немедленно снизить нагрузку и частоту вращения до малого хода; получить разрешение и остановить дизель. Перегрев подшипников контролируют по температуре картерных лючков, а после вскрытия картера проверяют находящееся в нем масло, а также масляный фильтр на возможное наличие белого металла подшипникового сплава.

Особое внимание нужно обращать на температуру и характер струи масла, вытекающего из поршней. Если по выходе из поршня (или нескольких поршней) струя масла уменьшается и температура растет, это может привести к перегреву поршня и отложению на нем асфальтосмолистых продуктов, препятствующих теплоотводу. В этом случае необходимо снизить нагрузку и очистить внутренние полости головок поршней. Важными показателями являются также перепады давления на фильтрах и температуры в маслоохладителях. Эффективное смазывание существенно затрудняется или нарушается там, где имеется пропуск газов вдоль образующей цилиндра независимо от того, вызван он нарушением цилиндричности втулки вследствие деформации или износа либо нарушениями в работе колец (потеря упругости, зависание в кепах, поломка). В местах прорыва газов масляная пленка перегревается, окисляется, сгорает или сдувается. Если в таких случаях локальные участки поверхности металла остаются незащищенными, это способствует как коррозионному, так и механическому изнашиванию. Особенно велика опасность прорыва газов через первое поршневое кольцо. Прорыв газов происходит через открытые замки поршневых колец; особенно опасна ситуация, когда замки колец выстраиваются в одну линию. Поэтому необходимо сохранение подвижности колец в кепах, при которой кольца имеют возможность непрерывно вращаться, занимая положения, не зависимые друг от друга. Пропуск газов через кольца вследствие их неплотного прилегания определяют по появлению на кольцах местных пятен ожога, а на втулке — темных полос. Особенно тяжелые условия смазывания в поясе выпускных окон двухтактного двигателя, где имеются благоприятные условия для сдувания масла с поверхностей втулки, колец и поршня в момент прохождения его мимо окон и их открытия. Этим объясняются большие износы втулок в поясе окон и задиры, типичные для дизелей с петлевой схемой газообмена.