Система змащення двигуна трактора, спецтехніка

Значення мастила. Під час роботи двигуна між деталями його виникає тертя. При недостатній чистоті обробки поверхонь тертя між ними велике, воно виникає за рахунок сколювання і зминання нерівностей. Але і між чисто обробленими поверхнями тертя виникає за рахунок молекулярного зчеплення і також може бути значним. Якщо ж ввести між поверхнями, що труться шар масла, то воно роз'єднає їх і тертя буде відбуватися між частинками масла. Величина такого тертя незначна.

Таким чином, основна роль мастила в двигуні - це зменшення втрат енергії на тертя і зменшення зносу деталей. Крім цього, мастило покращує приработку деталей, так як вимиває продукти зносу із зазорів між ними, охолоджує деталі, ущільнює рухливі сполучення, а також захищає деталі від корозії.

При рідинному терті, коли масляна плівка повністю розділяє тертьові поверхні, створюються найбільш сприятливі умови для роботи деталей двигуна. Схема створення такого тертя під обертальної парі показана на малюнку 1. Якщо вал, навантажений силою нерухомий, то масло вичавлюється з зазору і вал лягає на підшипник (рис. 1, зліва).

Мал. 1. Схема створення рідинного тертя

Під час обертання валу шари масла, які прилипли до його поверхні, захоплюють за собою наступні шари, і масло з широкої частини зазору переганяється в вузьку. В результаті тут підвищується тиск, таким чином Створюється масляний клин. Зі збільшенням оборотів тиск масла підвищується і вал «спливає» на шарі масла (рис. 1, справа). Чим більше діаметр вала, число обертів і в'язкість масла, тим більшою може бути масляна плівка при рідинному терті. При різкій зміні оборотів масляна плівка може прориватися, і тертя переходить в полужідкостное.

Масла для двигунів. У працюючому двигуні масло забруднюється продуктами зносу і пилом і, крім того, піддається хімічній дії кисню повітря і різних металів, в результаті чого в ньому утворюються смоли, кислоти та інші шкідливі речовини.

Потрапляючи в камеру згоряння, масло коксується, що призводить до утворення нагару па деталях. Лак, що утворюється при зіткненні масла з гарячими частинами поршня, спікається з нагаром, і це викликає пригорання поршневих кілець в канавках.

Термін служби масла в двигуні залежить від пристрою системи мастила і догляду за нею, а також від якості масла. Якість масла характеризується рядом показників, які наводяться в його паспорті.

Найважливіші з них такі.

Вязкостно-температурні показники. Використовувати в двигуні масло з дуже великою або дуже малою в'язкістю не можна: в першому випадку ускладнюється циркуляція масла і воно не зможе потрапити в малі зазори, а в другому масло буде вичавлювати з зазорів. Тому для двигунів використовують масло з найменшою допустимою в'язкістю, при якій забезпечується надійне рідинне тертя. На в'язкість масла впливає його температура; чим менше розріджується масло при нагріванні, тим вище його якість. Масло має певну температуру застигання, при якій воно втрачає текучість. Тому в зимовий час застосовують масла з найбільш низькою температурою застигання.

Стабільність масла - це здатність його зберігати незмінними свої первинні властивості. Чим стабільніша масло, тим воно краще чинить опір впливу кисню повітря, високої температури, тим менше утворюється в ньому різних шкідливих речовин.

Робота системи змащення. Хороша мастило двигуна забезпечується тоді, коли масло безперервно циркулює в зазорах між деталями. Цього можна досягти підведенням масла до поверхонь, що труться трьома способами: розбризкуванням, під тиском і поєднанням цих двох способів (комбінована мастило).
Мастило розбризкуванням як недостатньо надійна в сучасних тракторних двигунах майже не застосовується. Виняток становлять лише пускові двигуни, які працюють нетривалий час і повинні бути максимально простими.

Мастило під тиском, коли масло нагнітається насосом до всіх поверхонь, що труться, також майже не застосовується внаслідок її складності. Комбінована система мастила найбільш поширена в сучасних двигунах. У такій системі масло під тиском нагнітається до найбільш завантаженим деталей, все ж інші деталі двигуна змащуються розбризкуванням. На малюнку 2 представлена ​​схема циркуляції масла, типова для тракторного двигуна.

Мал. 2. Принципова схема системи змащення тракторного двигуна:

1 - масляний насос; 2 - редукційний клапан; 3 - масляний радіатор; 4 - клапан-термостат; 5 - фільтр грубого очищення; 6 - запобіжний клапан; 7 - магістраль; 8 - манометр; 9 - зливний клапан; 10 - фільтр тонкого очищення; 11 - калібрований зливний отвір.

З піддону картера масло нагнітається насосом 1 по трубці в масляний радіатор 3. Охолоджене в радіаторі масло проходить через фільтр грубого очищення (ФГС) 5 і далі розходиться по двох напрямах.

Основний потік прямує в масляну магістраль 7, звідки по свердлінням в блоці або по спеціальних трубках підводиться для змащення деталей. Невелика частина масла потрапляє в фільтр тонкого очищення (ФТО) 10 і очищеним зливається в картер. Щоб попередити падіння тиску масла в магістралі через зайву витоку його через ФТО, зливний канал має калібрований отвір.

Фільтри грубого і тонкого очищення мають різне призначення і включені в систему змащення по-різному.

Фільтр грубої очистки вловлює великі механічні домішки і, маючи малий опір, володіє великою пропускною здатністю. Тому він підключений до системи змащення послідовно, тобто пропускає все масло, що нагнітається насосом.

Фільтр тонкого очищення призначений для виділення з масел найдрібніших механічних домішок і смолистих речовин. Він має великий опір руху масла і тому підключений на відгалуженні від магістралі (паралельно) і пропускає через себе тільки малу частину масла. Багаторазова циркуляція дає можливість всьому маслу пройти через ФТО, при цьому збільшується термін служби масла.

Клапани в системі мастила. В системі мастила встановлюють автоматично діючі запобіжні пристрої-клапани.

Редукційний клапан масляного насоса 2 (рис. 2), встановлений в його нагнітальної порожнини, запобігає підвищенню тиску масла н ній. Він перепускає надлишок олії у всмоктувальну порожнину або забезпечує злив його в картер.

Запобіжний клапан 6, встановлений паралельно ФГС, не допускає зниження тиску масла в магістралі в разі забруднення цього фільтра. З одного боку він навантажений тиском нефільтрованого масла, а з іншого - тиском фільтрованої масла і зусиллям пружини, яка відрегульована на відповідний перепад тисків (різниця тисків до і після ФГС). Коли опір фільтра внаслідок його забруднення або нагнітання холодного масла перевищить величину перепаду тисків, клапан відкривається і частина масла перепускается в магістраль, минаючи ФГС.

При сильному забрудненні ФГО весь потік масла йде в магістраль нефільтрованим. Це призводить до посиленого зносу деталей двигуна, зате оберігає його від аварії.

Клапан-термостат 4 перепускає холодне масло, минаючи масляний радіатор, коли перепад тисків перевищує величину, на яку відрегульована пружина клапана. Завдяки цьому забезпечується швидкий прогрів масла і запобігає його переохолодження.

Зливний клапан 9, перепускаючи надлишок олії з магістралі в картер, запобігає підвищенню тиску в ній понад допустимого. У двигуні з новими або мало зношеними підшипниками, внаслідок незначного витоку масла через зазори, зливний клапан відкритий постійно. Через нього зливається також частина масла, коли воно холодне і густе.

У системах змащення деяких двигунів (наприклад Д-36) зливного клапана немає. Його роль в цьому випадку виконує редукційний клапан масляного насоса.

Способи очищення масла в двигунах.

В сучасних тракторних двигунах застосовують кілька способів очищення масла.

Фільтрація. При фільтрації масло нагнітається через дрібні отвори (пори) фільтра, в результаті чого домішки затримуються на його поверхні. В якості фільтруючого середовища використовують сітки, металеві щілинні елементи, картон, бавовняні кінці і т.п.

Відстоювання. Під час відстоювання масло знаходиться в спокійному стані або ж рухається з дуже малою швидкістю. Під дією сили тяжіння домішки випадають в осад. Очищення масла відстоюванням відбувається в корпусах фільтрів, в картерах, а також в спеціальних фільтрах-відстійниках.

Центрифугування. Цей спосіб очищення в принципі подібний до відстоювання. Різниця полягає лише в тому, що механічні домішки випадають в осад не під дією сили тяжіння, а під впливом відцентрової сили, що виходить при обертанні. Принцип центрифугування використовується при очищенні масла в порожнинах шатунних шийок колінчастих валів і в спеціальних відцентрових Маслоочисники-центрифугах.

Центрифуги значно ефективніше, ніж фільтри-відстійники. Термін використання масла в двигуні, що має центрифугу, збільшується вдвічі, відпадає необхідність в змінних фільтруючих елементах. [Дизельні колісні трактори. Гельман Б.М. та ін. 1959 р]