Система смазки двигателей

     Основные  части центрифуги - ротор 1 и ось 3 которая нижней частью ввернута в  корпус фильтра. Масло в центрифуге очищается следующим образом. Из масляного насоса оно под давлением  поступает через продольное и радиальное отверстия оси и центрирующей колонки внутрь ротора 1. Из ротора масло подходит через трубки к калиброванным отверстиям - жиклерам (форсункам) 6 и вытекает из них с большой скоростью. Отталкивающее действие (реакция) вытекающих струй масла вызывает вращение ротора в обратную сторону. Масло, вытекающее из ротора в корпус фильтра, сливается в картер двигателя.

     При нормальном давлении масла ротор  вращается с частотой вращения около 630 рад/с (6ccc об/мин). При быстром вращении ротора тяжелые примеси, содержащиеся в масле, под действием центробежной силы отбрасываются к стенкам ротора и оседают на них в виде плотного смолистого слоя.

     На  двигателях последних выпусков применяется  полнопоточная масляная центрифуга. Особенность ее состоит в том, что все масло очищается в роторе реактивной центрифуги. В отличие от рассмотренной центрифуги в пустотелую ось 9 ротора вставлена маслоотводящая трубка 10, имеющая выход к масляной магистрали.

     Во  время работы двигателя масло  от насоса поступает через каналы корпуса фильтра в кольцевой зазор между осью и трубкой, попадая затем через радиальные отверстия оси и корпуса внутрь ротора В нем поток очищенного масла разделяется. Часть масла (около 20%) идет на привод ротора во вращение и стекает через жиклеры 6 в картер. Основная же часть масла по верхнему ряду радиальных отверстий в корпусе ротора и его оси поступает в маслоотводящую трубку 10 и далее в масляную магистраль. В роторе полнопоточной центрифуги маслозаборные трубки отсутствуют.

     В некоторых двигателях применена новая активно-реактивная центрифуга. В отличие от реактивной активно-реактивная центрифуга не имеет жиклеров (форсунок). Струи масла, под действием которых вращается ротор, не сливаются в поддон, а поступают для смазывания трущихся деталей двигателя. К оси 9 неподвижно прикреплен насадок 8, имеющий каналы А, касательные к его окружности. В верхней части корпуса 7 ротора выполнены касательно расположенные каналы Б.

     Неочищенное масло под давлением 0,6-0,7 МПа от масляного насоса поступает через  кольцевую полость В (между осью и трубкой) в каналы А. Вытекая из этих каналов под давлением, струи масла, направленные касательно к стенкам колонки ротора, образуют активный момент, который заставляет ротор вращаться в направлении движения струи, как показано на рисунке стрелкой. Механические примеси, содержащиеся в масле, под действием центробежных сил отлагаются на внутренних стенках вращающегося ротора в виде смолистого слоя. Очищенное масло с большой скоростью выбрасывается через тангенциально расположенные каналы Б в верхней части ротора и через радиальные отверстия поступает в канал неподвижной оси и далее в масляную магистраль. При этом возникает реактивная сила, которая тоже вращает ротор. Таким образом, вращение ротора центрифуги происходит за счет суммарной энергии двух потоков масла: активного действия струй при поступлении в ротор по каналам А и реактивного действия - при выходе из ротора по каналам Б.

     Полнопоточный масляный фильтр:

     1 - маслоотводяшая трубка, 2 - трубка  охлажденного в радиаторе масла, 3 - трубка отвода горячего масла в радиатор, 4 - радиаторный клапан, 5, 6 - каналы отвода очищенного неохлажденного и охлажденного масла в магистраль, 7 - канал подвода неочищенного масла в фильтр, 8 - сливной клапан, 9- полость слива масла в картер двигателя, 10 - регулировочные винты клапанов, 11- корпус фильтра, 12- перепускной клан, 13 - пустотелая ось, 14 - крышка, 15 - насадок (завихритель масла), 16 - корпус ротора, 17- стакан, 18- упорная шайба, 19 - колпак. 

     В центробежных масляных фильтрах ротор состоит из корпуса 16 и стакана 17. Площадь верхнего днища ротора больше площади нижнего, поскольку диаметр верхней шейки оси меньше диаметра нижней. Общая сила давления масла, направленная вверх, больше силы, действующей на нижнее днище ротора. Вследствие этого при работе двигателя ротор всплывает и разгружает опорный торец. При увеличении давления в роторе больше нормального он перемещается еще выше. От перемещения вверх ротор удерживается упорной шайбой 18, а от перемещения вниз - буртом оси 13. Осевой разбег 0,3-1,5 мм.

     В корпусе фильтра установлены  три клапана: перепускной 12, сливной 8 и радиаторный 4.

     Перепускной клапан поддерживает давление масла  в роторе. Если давление масла при  входе в ротор повышается до 0,65 МПа (при густом масле или загрязненном роторе), клапан открывается, и неочищенное масло стекает в картер двигателя. У некоторых двигателей перепускной клапан при открытии пропускает масло в масляную магистраль, минуя центрифугу. Перепускной клапан регулируют на давление 0,65-0,70 МПа регулировочным винтом 10.

     Радиаторный клапан служит для перепуска холодного  масла, которое, минуя масляный радиатор, поступает в масляные каналы двигателя. Открытие клапана должно происходить  при разности давлений 0,06-0,07 МПа. Радиаторный  клапан не регулируют.

     Сливной клапан 8 предназначен для слива излишков очищенного масла в картер при повышении давления в масляных каналах двигателя. Клапан регулируют регулировочным винтом 10 до нормального давления масла в смазочной системе.

     Масляные  фильтры некоторых двигателей снабжены вместо радиаторного клапана краном-переключателем, с помощью которого масляный радиатор в зимнее время отключают.

     Устройство  масляного насоса судового реверсивного дизеля показано на рисунке. В корпусе  4 насоса расположены откачивающая 10 и нагнетательная 11 секции, нижние зубчатые колеса которых приводятся в движение зубчатым колесом 9. В клапанных коробках 2 и 5 смонтированы по четыре нагнетательных / и 3 и всасывающих 6 и 8 клапана. При указанном стрелками направлении вращения зубчатых колес секция 10 откачивает масло из картера дизеля через нижний клапан 8 и нагнетает его через верхний клапан 3 в масляную цистерну. Секция 11 при этом нагнетает масло из цистерны через нижний всасывающий и верхний нагнетательный клапаны в дизель. При обратном направлении вращения зубчатых колес в случае реверсирования двигателя откачивающая и нагнетательная секции засасывают масло из дизеля и цистерны через верхние всасывающие клапаны и нагнетают его через нижние нагнетательные клапаны соответственно в цистерну и дизель. 

     Масляный  насос:

     1 и 3 — нагнетательные клапаны; 2 и

     5 — клапанные коробки; 4 — корпус насоса; 6 и

     8 — всасывающие клапаны; 7 — редукционный

     клапан; 9 — зубчатое колесо;

     10 — откачивающая секция;

     11 — нагнетательная секция 

     Редукционные  клапаны устанавливают, как правило, в масляных насосах на стороне нагнетания и регулируют на максимально допустимое давление (0,2...1,5 МПа). Открываясь при большем давлении, возникающем в период пуска холодных двигателей, когда вязкость масла высокая, они обеспечивают слив масла в картер или перепуск его на всасывание в насос. Кроме того, эти клапаны предохраняют масляный насос и его привод, фильтры, магистрали, манометры от поломок и разрушений.

     Редукционный  клапан 7 в смазочной системе судового дизеля выполняют в отдельном корпусе и устанавливают в масляном насосе. В случае чрезмерного повышения давления масла на стороне нагнетания клапан отодвигается, и через открывшиеся щели масло перетекает в полость всасывания нагнетательной секции насоса.

     Предохранительные и перепыскные клапаны (3 и 7) устанавливают параллельно полнопоточным фильтрам и охладителям. Они регулируются на давление соответственно 0,2...0,25 и 0,08...0,15 МПа. Назначение этих клапанов — обеспечить доступ хотя бы неочищенного масла в главную масляную магистраль и неохлажденного масла в поддон или циркуляционный бак, минуя фильтры и охладители в случае их засорения или чрезмерной вязкости масла при пуске двигателя. В последних конструкциях двигателей стали устанавливать перепускные клапаны с сигнализатором-контактом, включающим контрольную лампочку на приборном щите при перемещении золотника. Это позволяет сократить время работы двигателя без фильтрации масла.

     Сливные клапаны (12 и 9), соединенные с главной масляной магистралью, поддерживают в ней постоянное давление 0,4...1,0 МПа, вследствие чего масло подводится к трущимся поверхностям в необходимом количестве; при избыточном давлении лишнее масло (циркуляционный запас) через сливной клапан отводится в картер. Кроме того, сливные клапаны являются сигнализаторами состояния сопряженных трущихся пар: по мере изнашивания зазоры увеличиваются, через сливной клапан сливается все меньше масла, затем слив прекращается, и давление в главной масляной магистрали начинает падать, так как расход масла через зазоры превышает подачу его насосом. При достижении в главной масляной магистрали минимально допустимого давления двигатель следует ремонтировать.

     Контрольными  устройствами в смазочных системах двигателей являются:

     указатели количества масла в емкостях (картерах, циркуляционных баках), изготовляемые в виде стальных круглых или плоских стержней с метками, соответствующими нижнему и верхнему уровням масла; масломерных стеклянных трубок, устанавливаемых на циркуляционных и запасных цистернах; электрических дистанционных указателей уровней;

     манометры и дифференциальные манометры, позволяющие  контролировать давление в главных  масляных магистралях, перед отдельными агрегатами, например, турбокомпрессорами, и перепад давлений в фильтрах и охладителях;

     термометры  для определения температуры масла в маслосборнике или в главной масляной магистрали (после охладителя).

     Кроме перечисленных выше устройств, в  смазочные системы двигателей входят также следующие дополнительные устройства:

     спускные  отверстия с пробками и краны  в поддонах картеров, корпусах фильтров и охладителей, а также в циркуляционных баках, позволяющие сливать масло при замене его или чистке внутренних полостей соответствующих устройств от отложений и отстоя;

     пеногасители  в виде сеток, располагаемых в  картерах и циркуляционных баках;

     горловины (10 и 13 )для заливки масла в картеры и баки, имеющие устройства, соединяющие полости картеров и баков с атмосферой (труба 11) и предотвращающие выброс масляного тумана при колебании давления в картере и попадание пыли в него вместе с воздухом (суфлеры);

     системы вентиляции картеров, с помощью которых  из последних отсасываются и направляются во впускную систему двигателя газы, пары воды и топлива, что улучшает условия работы масла, маслосъемных колец, фильтров, сальников и уменьшает выброс токсичных составляющих в атмосферу;

     предохранительные клапаны с пламягасительными  сетками, предотвращающие разрушение двигателя и пожар при взрывах  картерных газов; эти клапаны  устанавливают на крышках смотровых  люков и на стенках картеров и рам судовых, тепловозных и стационарных двигателей;

     устройства (козырьки, ребра, фильтры), предотвращающие  попадание масла с продувочным  воздухом в цилиндры двухтактных  дизелей и калоризаторных двигателей с кривошипно-камерной схемой газообмена;

     подогреватели масла и маслозакачивающие устройства включают в смазочную систему для облегчения провертывания вала двигателя при пуске и уменьшения износа его деталей в периоды пуска и прогрева.

     Подогрев  масла осуществляется электрическими подогревателями, нагревательные элементы которых монтируют в циркуляционных баках или поддонах двигателей и работают от электрических аккумуляторов, или специальными пусковыми подогревателями — котлами, прогревающими систему охлаждения и работающими на том же топливе, что и двигатель.

     Маслозакачивающие устройства предназначены для создания давления в главной масляной магистрали перед пуском двигателя и представляют собой масляные насосы с ручным или  электрическим приводом.