Автор работы: Пользователь скрыл имя, 04 Мая 2010 в 17:21, Не определен
Для обеспечения работоспособности двигателей последние должны быть оборудованы устройствами для хранения масла, подвода его к трущимся поверхностям, очистки масла от загрязняющих веществ, охлаждения, а также контроля смазывания и состояния масла. Совокупность всех этих устройств образует смазочную систему двигателя. Основное ее назначение — уменьшение потерь на трение, износа трущихся поверхностей и отвода от них теплоты.
Система
Смазки
Для
обеспечения работоспособности
двигателей последние должны быть оборудованы
устройствами для хранения масла, подвода
его к трущимся поверхностям, очистки
масла от загрязняющих веществ, охлаждения,
а также контроля смазывания и состояния
масла. Совокупность всех этих устройств
образует смазочную систему двигателя.
Основное ее назначение — уменьшение
потерь на трение, износа трущихся поверхностей
и отвода от них теплоты.
а)
сухое трение; б) жидкостное трение
Сухое трение вызывает повышенный нагрев деталей и ускоряет их износ. Чтобы уменьшить силу трения и одновременно охладить детали, между их трущимися поверхностями вводят слой масла. Жидкостное трение в десятки раз меньше, чем сухое. При жидкостном трении износ деталей во много раз меньше.
В зависимости от способа организации подвода масла к трущимся поверхностям смазочные системы делят на системы с разбрызгиванием масла, принудительные и комбинированные.
Смазочная
система с разбрызгиванием
Образующиеся при этом мелкие брызги масла (масляный туман) разносятся картерными газами по всему объему картера и, оседая на рабочих поверхностях цилиндров, подшипников качения, поршневых пальцев и толкателей газораспределительного механизма, смазывают их; стекая с них, масло уносит теплоту. В таких двигателях коромысла клапанного механизма, регуляторы частоты вращения и другие агрегаты смазываются из отдельных масленок консистентным смазочным материалом или жидким маслом, заливаемым в соответствующие полости.
Если в двигателе используются в качестве шатунных подшипники скольжения, то в крышке около черпака и вкладыше подшипника сверлят отверстие, через которое при ударе черпака о поверхность масла последнее нагнетается в подшипник.
Иногда двигатели снабжают простейшим шестеренным насосом, подающим масло в специальные лотки под шатунами. Это уменьшает затраты энергии на излишний барботаж масла при высоком уровне сразу после заливки и повышает надежность двигателя, так как интенсивность смазывания не зависит от запаса масла в картере.
В
карбюраторных двухтактных
Принудительную смазочную систему (смазка под давлением) применяют в форсированных двигателях, в которых для устранения перегрева трущихся поверхностей и масла с помощью специальных насосов создается его интенсивная циркуляция не только через подшипники коленчатого вала, но и через подшипники поршневого пальца, распределительного вала, валов передач, охладители и фильтры. Кроме того, масло подается в поршни для их охлаждения, к приводам агрегатов, в устройства для управления двигателем и его агрегатами (серводвигатели механизмов реверсирования судовых двигателей, управления лопатками направляющих аппаратов и диффузоров компрессоров и регулятора топливных насосов).
Помимо подвода масла, для охлаждения поршней через шатун с помощью телескопических или шарнирных механизмов осуществляется также орошение внутренней поверхности днища поршней из форсунок, смонтированных в картере двигателя с помощью корпуса 2 шарикового клапана 4 и винта 3. По достижении в главной масляной магистрали 5 определенного давления шарик клапана отжимается, и масло начинает поступать в форсунку 1.
Комбинированные смазочные системы позволяют упростить конструкцию двигателя, так как часть трущихся поверхностей смазывается разбрызгиваемым маслом, а под давлением оно подводится только к наиболее напряженным узлам трения, главным образом к подшипникам коленчатого и распределительного валов.
В зависимости от места хранения запаса масла, необходимого для циркуляции, принудительные смазочные системы, в свою очередь, делят на системы с мокрым картером, в которых запас масла хранится в поддоне картера или раме двигателя, и на системы с сухим картером, в которых запас масла находится в циркуляционных баках или цистернах, а поддон картера или рама двигателя являются только сборниками масла, стекающего со смазываемых поверхностей или из полостей охлаждаемых поршней, серводвигателей, передач или агрегатов.
С
мокрым картером
Принципиальная схема смазочной системы:
1
- масляный поддон, 2 - масляный насос,
3 - редукционный клапан масляного насоса,
4 - масломерный щуп, 5 - промежуточная шестерня,
6 - масляный фильтр, 7- редукционный (температурный)
клапан, 8 - масляный радиатор, 9 - сливной
клапан, 10 - распределительный вал, 11 - манометр,
12 - ось коромысел, 13 - главный масляный
канал, 14 - полость шатунной шейки, 15 - коленчатый
вал, 16 - масло заливная горловина
По наклонным каналам коленчатого вала масло попадает в полость 14 шатунных шеек, где дополнительно очищается и, выходя на поверхность шеек, смазывает шатунные подшипники. От первого коренного подшипника масло поступает к пальцу промежуточной шестерни 5 и втулке шестерни топливного насоса.
По каналу в одной из шеек распределительного вала масло пульсирующим потоком подается в вертикальный канал блока и по каналам в головке и наружной трубке - в пустотелую ось 12 коромысел. Через отверстия в валике коромысел масло поступает к втулкам коромысел и, стекая по штангам, смазывает толкатели и кулачки распределительного вала.
Стенки цилиндров и поршней, поршневые пальцы, распределительные шестерни смазываются разбрызгиванием. Масло, вытекающее из подшипников коленчатого вала и стекающее с клапанного механизма, разбрызгивается быстровращающимся коленчатым валом на мелкие капли, образуя масляный туман. Капельки масла, оседая на поверхности цилиндров, поршней, кулачков распределительного вала, смазывают их и стекают в поддон картера, откуда масло вновь начинает свой путь. Поршневой палец смазывается капельками масла, которые забрызгиваются в отверстие верхней головки шатуна. В двигателях, имеющих канал в стержне шатуна, поршневой палец смазывается под давлением.
Работу
смазочной системы контролируют
по манометру 11, показывающему давление
в главной магистрали. На некоторых
двигателях, кроме того, устанавливают
термометр, измеряющий температуру масла
в смазочной системе и датчики аварийного
падения давления масла.
С
сухим картером
Схема смазочной системы с сухим картером:
1
— поддон картера; 2 — маслозаборник;
3 — откачивающие секции насоса; 4—редукционный
клапан нагнетательной секции насоса;
5 — нагнетательная секция насоса; 6 —
полнопоточный фильтр; 7 — перепускной
клапан; 8 — главная масляная магистраль;
9 — сливной клапан; 10 — масляный охладитель;
// — труба, соединяющая циркуляционный
бак с картером; 12 — предохранительный
клапан; 13 — маслозаливная горловина;
14 — циркуляционный бак
В высокофорсированных двигателях применение системы с сухим картером объясняется также тем, что масло меньше времени соприкасается с картерными газами и нагретыми деталями, меньше вспенивается, медленнее окисляется и насыщается водой и топливом, что способствует сохранению свойств масла, сокращению расхода и увеличению сроков между сменами масла.
На рисунке видны дополнительные устройства смазочной системы с сухим картером, которых нет в системе с мокрым картером. Поддон картера или рама имеют по концам углубления, из которых масло откачивается двумя секциями 3 насоса с помощью двух маслозаборников 2 в наружный циркуляционный бак 14 через охладитель 10 по общему нагнетательному трубопроводу, что предотвращает засасывание пены одной из секций. Из циркуляционного бака в главную магистраль 8 двигателя масло подается с помощью нагнетательной секции 5 масляного насоса через полнопоточный фильтр 6.
Состав системы смазки
Масляный
насос
Шестеренчатый насос создает циркуляцию масла в смазочной системе двигателя. Он установлен обычно на блок-картере или на крышке коренного подшипника коленчатого вала.
Насосы смазочной системы выполняют двухсекционными (рис. а) и односекционными (рис. б). Двухсекционный насос имеет две секции: основную и радиаторную. Секции разделены между собой проставкой 2. Каждая секция работает независимо от другой как односекционный насос.
Односекционный
насос состоит из маслоприемника
9, корпуса 6, крышки
и двух шестерен. В корпусе насоса выполнены
два цилиндрических колодца для установки
шестерен. Ведущая шестерня 4 насоса крепится
шпонкой на валу, который опирается на
втулки, запрессованные в корпусе и крышке
насоса. Ведомая шестерня 5, находясь в
зацеплении с ведущей, свободно вращается
на пальце, запрессованном в корпусе. Вращаясь
в разные стороны, шестерни зубьями перегоняют
масло от входного канала корпуса к нагнетательному
7.
Принципиальная схема смазочной системы:
а
- двухсекционный, б - односекционный, в
- предпусковой, 1 - ведущая шестерня радиаторной
секции, 2 - проставка, 3 - ведущий вал, 4 -
ведущая шестерня основной секции, 5 - ведомая
шестерня основной секции, 6 - корпус, 7
- нагнетательный канал, 8 - сетка маслоприемника,
9 - маслоприемник, 10 -редукционный клапан,
11 - регулировочный винт, 12 - выходное отверстие,
13 - впускное отверстие, 14 - крышка, 15 - корпус,
16 - шестерня привода насоса.
В корпусе насоса есть прилив, в расточке которого смонтирован редукционный клапан 10. Последний предотвращает чрезмерное повышение давления, которое создается масляным насосом при пуске холодного двигателя, т.е. когда масло имеет большую вязкость. С помощью регулировочного винта 11 можно изменить силу давления пружины клапана.
Привод масляного насоса осуществляется у тракторных двигателей от, коленчатого вала через приводную шестерню, а у автомобильных - от шестерни, выполненной заодно с распределительным валом.
Для
подачи масла в смазочную систему
во время запуска пускового
Масляный
радиатор
Масляный
радиатор охлаждает масло в летнее
время. Он представляет собой неразборный
узел, состоящий из ряда стальных трубок
овального сечения и двух бачков:
нижнего и верхнего. Для увеличения
поверхности охлаждения на каждой трубке
навита спираль
из тонкой стальной ленты. У масляных радиаторов
некоторых двигателей трубки радиатора
проходят через охлаждающие пластины,
бачки разделены перегородками. К бачкам
приварены штуцера, к которым монтируют
маслоподводящую и маслотводящую трубки
и ушки для крепления радиатора. Масляный
радиатор установлен впереди водяного
радиатора. У двигателей с воздушным охлаждением
масляный радиатор выполнен из единой
многократно изогнутой трубки с навитой
на нее ленточной спиралью. Масло, двигаясь
по трубкам радиатора, обдуваемого снаружи
воздухом, охлаждается при полностью открытых
жалюзи или шторки на 10-12°С.
Масляный
фильтр
Для очистки от механических примесей масла, циркулирующего в системе двигателя, служит масляный фильтр. У большинства современных автотракторных двигателей в качестве фильтра применяют центробежный очиститель (реактивную центрифугу).
В
центрифугах (рис. а) масло очищается
под действием центробежных сил,
возникающих при вращении ротора.
Схема работы центрифуги:
а
- реактивной, б – полнопоточной
активно-реактивной, 1 - ротор, 2 - механические
примеси, 3 - ось, 4 - маслозаборная трубка,
5 - маслоподеодящий канал, 6 - жиклер (форсунка),
7 - корпус ротора, 8 - насадок, 9 - пустотелая
ось, 10 - маслоотводящая трубка, 11-корпус
фильтра, А, Б - каналы, В-кольцевая полость.