В современных двигателях смазка трущихся частей, как правило, производится по циркуляционной системе под давлением, создаваемым насосом.
Иногда циркуляционной смазке под давлением сопутствует смазка разбрызгиванием. Тогда такую систему смазки именуют
смешанной.
Указанные системы смазки предполагают наличие следующих элементов:
насосов, обеспечивающих циркуляцию масла под давлением;
фильтров, а иногда и центробежных сепараторов, служащих для очистки масла от примесей, появляющихся при разложении самого масла и изнашивании деталей;
масляных холодильников или радиаторов, где масло охлаждается;
редукционных устройств, позволяющих регулировать давление масла в системе;
маслопроводов и маслосборника. Последний служит для сбора масла, которое затем вновь забирается насосом в систему смазки.
На фиг. 143 дана схема смешанной системы смазки. Масло циркулирует в двигателе под давлением, создаваемым шестеренчатым насосом 5, засасывающим масло из поддона 4 картера через сетчатый маслоприемник 6. Это масло нагнетается через маслопровод 3, фильтр грубой очистки 1, полость колпака фильтра тонкой очистки 10 и через холодильник 7 (в данном случае радиатор). Только небольшая часть масла пропускается через фильтр тонкой очистки и стекает по центральному каналу в поддон. Затем охлажденное масло поступает к подшипникам коленчатого вала, от которых но сверлениям в коленчатом валу поступает к шатунным подшипникам и от них по каналам в теле шатунов па смазку поршневых пальцев. Масло, как это видно из схемы, подается также для смазки подшипников распределительного вала, шестерни 8 привода топливного насоса и коромысел 9 клапанов. Если давление масла в магистрали превысит заданное, сработает редукционный клапан 2 и часть масла перепустится обратно в поддон. Рабочая поверхность цилиндра, зубья шестерен смазываются маслом, вытекающим из зазоров подшипников и разбрызгиваемым кривошипно-шатунным механизмом.
В отличие от приведенной системы смазки, где нижняя часть картера используется в качестве маслосборника, в некоторых типах двигателей применяется система смазки с сухим картером.
Здесь сливающееся в картер масло отводится из него в специальный масляный бак. Систему с сухим картером особенно часто применяют в форсированных двигателях, чем избегают сильного пенообразования в картере.
Масляные насосы в подавляющем большинстве двигателей шестеренчатого типа; принцип их действия был рассмотрен выше. Распространенность таких насосов объясняется простотой, надежностью в работе и равномерностью подачи.
Если система смазки предусматривает несколько шестеренчатых насосов, то их обычно компонуют в один агрегат из нескольких секций шестеренчатых пар). На фиг. 144 представлен трехсекционный шестеренчатый насос двигателя с сухим картером. Две верхние секции насоса отсасывают стекающее в картер масло и направляют его в бачок, из которого третья секция насоса подает масло в систему смазки. Привод насоса осуществляется шестерней 1 сидящей на оси 7 валика ведущих шестерен.
Масло из картера в верхнюю секцию проходит через сетку 2 и окно 11, а в среднюю секцию через отверстие 10, куда масло подводится по трубопроводу, также снабженному сеткой. Из обеих секций масло выходит в отверстия 3 и 5 и через штуцер 4 направляется в масляный бачок. Из бачка масло через штуцер 9 засасывается нижней секцией и через штуцер 6 подается в масляные фильтры. В приливе нижней крышки насоса расположен редукционный клапан 8.
На фиг. 145 показан лубрикатор золотникового типа, а на фиг. 146 —схема действия насосного элемента лубрикатора.
На вертикальном валу 5 (фиг. 145), приводимом во вращение от червячной шестерни 6, имеются фигурные шайбы 1 и 2, заставляющие работать ряд насосных элементов, укрепленных на неподвижной плите 8. Каждый насосный элемент состоит из плунжера 3 и золотника 4. За один поворот вертикального вала 5 фигурная шайба 1 заставляет плунжеры 3 совершать два возвратно-поступательных движения, а фигурная шайба 2 одно возвратно-поступательное движение золотников 4.
На фиг. 146, а показан момент, когда рабочий плунжер 1 совершает ход нагнетания, и золотник 2 расположен так, что масло нагнетается через канал 4 к месту смазки. Когда плунжер двигается вверх, совершая всасывающий ход, положение золотника дает возможность маслу по каналу 3 перейти в подплунжерное пространство (фиг. 146, б). При следующем рабочем ходе плунжера (фиг. 146, в) золотник, продолжая подниматься, соединяет подплунжерное пространство с каналом 5, по которому масло поступит к контрольному отводу. Этот отвод показывает количество масла, поступающего к парному с ним рабочему отводу, соединенному с каналом 4. После положения, показанного па фиг. 146, в, следует ход всасывания. Далее цикл повторяется. Количество подаваемого масла можно регулировать повертыванием винта 12 (фиг. 145), изменяющие ход плунжера. Масло заливается в корпус лубрикатора через сетку 14, открывая крышку 13.
Привод червячной шестерни 6 и вертикального вала 5 осуществляется через храповик 9 и червяк 7. Для прокачивания масла до пуска двигателя служит рукоятка 11, связанная с валикам 10 червяка 7.
На фиг. 147 представлен один из типов редукционного клапана. Клапан 1 плотно сидит па своем седле, прижимаемый пружиной 2, натяжение которой регулируется винтом 3. В. случае, если в магистрали давление масла превысит силу натяжения пружины, то клапан откроет проход маслу в картер.
Фильтры масляной системы включаются в масляную магистраль, как правило, до холодильника, так как нагретое масло имеет меньшую вязкость, а следовательно, получается меньшее сопротивление при фильтрации. Фильтры часто делаются сдвоенными, что дает возможность очищать один из них при работе другого. Конструкции фильтров весьма разнообразны и зависят от мощности, быстроходности двигателей и сорта применяемого смазочного масла. В тихоходных стационарных двигателях обычно ограничиваются грубой фильтрацией. Быстроходные дизели требуют более тщательной фильтрации масла. Здесь часто фильтры состоят из двух фильтрующих устройств. В первом производится грубая (предварительная) очистка масла от механических примесей, во втором — тонкая очистка. Фильтрующим элементом при грубой очистке служит металлическая сетка или щели. На напорных магистралях тихоходных двигателей фильтрующие сетки имеют 50—200 отверстий па 1 см2, а в быстроходных — до 10 000. В щелевых фильтрах масло очищается при проходе его через щели шириной 0,03—0,1 мм. Фильтры грубой очистки включаются в систему последовательно, и через них пропускается все циркулирующее в системе масло. Фильтры тонкой очистки включаются в масляную систему параллельно, и через них пропускается только часть масла (до 20%), которая в маслосборнике смешивается с остальным маслом. Так, на схеме (фиг. 143) количество масла, пропускаемое через фильтр тонкой очистки 10, определяется калиброванным отверстием в стяжном болте 11.
Фильтрующим элементом в фильтрах тонкой очистки могут служить войлок, ткани и другие волокнистые вещества. Наибольшее распространение получили картонные фильтры типа АСФО.
На фиг. 148 представлен сменный фильтрующий элемент картонного фильтра АСФО. Он представляет собой щелевой фильтр, состоящий из набора картонных пластин 6, между которыми установлены прокладки 4. Между пластинами образуются пространства, отделенные друг от друга ребрами прокладок. На ребрах выдавлены лучевые канавки 5, выходящие открытым концом в центральное отверстие элемента. Стяжка элемента осуществляется с помощью стяжек 1 и 3 и двух колец 2.
Масло, поступающее в корпус фильтра, просачивается между пластинами 6 и прокладками 4, заполняет пространство между ними и затем просачивается в щели между пластинами и ребрами, попадая на лучевые канавки 5. По канавкам масло проходит в центральное отверстие элемента, откуда отводится по центральной трубке корпуса фильтра. Механические примеси, смола, кокс и пр. задерживаются между пластинами и ребрами.
На фиг. 149 представлен комбинированный масляный фильтр двойной очистки. Насосом масло подается внутрь корпуса 1 фильтра.
В качестве фильтров грубой очистки здесь помещены двойные ленточные щелевые фильтры 4 и 3, где в щелях, образованных ленточной навивкой, остаются частицы механических примесей, размер которых превышает размер щели. Основная часть масла направляется в двигатель через щелевые фильтры по путям, указанным стрелками. Небольшая же часть масла, пройдя элемент тонкой очистки 5, проходит через сверление в стяжном стержне 2 и отводится в, картер.
Количество масла, прокачиваемое в единицу времени через систему смазки, зависит от количества отводимого ею тепла и примерно соответствует 2—8 л/л. с. ч. Для обеспечения указанной интенсивности циркуляции давление в системе смазки составляет:
для тихоходных двигателей с воспламенением от сжатия......... ……………………………………………..0,8—1,8 кГ/см2
для быстроходных карбюраторных двигателей и двигателей с воспламенением от сжатия…………………..2—5 кГ/см2
для двигателей повышенной мощности и быстроходности………………………………………………………6—9 кГ/см2
Удельный расход масла (как следствие испарения и выгорания) примерно составляет 2—10 г!л. с. ч
Для различных типов двигателей внутреннего сгорания выпускается большой ассортимент смазочных масел. Для смазки цилиндро-поршиевой группы и подшипников тихоходных дизелей, а также для газовых и калоризаторных двигателей применяются моторные масла марки Т (ГОСТ 1519-42). Для смазки быстроходных дизелей применяются в соответствии с ГОСТом 5304-54 дизельные масла марок Дп-8, Д-11, Дп-14, Для высокооборотных быстроходных дизелей и карбюраторных двигателей с подшипниками из свинцовистой бронзы используются авиационные масла марок МС-14, МС-10 и МС-24 (ГОСТ 1013-49).
Для компрессоров низкого давления и двухступенчатых компрессоров среднего давления применяется компрессорное масло марки 12 (М), а для многоступенчатых компрессоров повышенного давления - марки 19 (Т) (ГОСТ 1861-54).
В табл. 14 (стр. 245) приведены некоторые физико-химические свойства масел, указанных выше.
Для достижения минимального расхода масла при эксплуатации двигателя следует пользоваться смазочным маслом, рекомендуемым заводом-изготовителем.
При циркуляционной системе смазки в условиях нормальной эксплуатации двигателя замену масла обычно производят через следующее число часов:
у тихоходных двигателей.......................................................... от 250 до 750;
у быстроходных двигателей ..................................................... » 100 » 300
Длительность работы масла может быть значительно увеличена при использовании масляных фильтров тонкой очистки и периодической сепарации масла. Показателем необходимости смены масла в тихоходных дизелях обычно считается увеличение содержания механических примесей — до 1,5%, кокса —до 3% и температура вспышки в открытом сосуде ниже 150° С.
|