Системы смазки и охлаждения и пуска

Основные положения. Система смазки двигателей предназна­чается для предотвращения повышенного изнашивания, перегрева и заедания трущихся поверхностей, уменьшения затраты индикатор­ной мощности на механи-ческие потери в двигателе, отвода теплоты, выделяющейся при работе трения на трущихся поверхностях, и уда­ление продуктов износа. В некоторых двигателях систему смазки используют для охлаждения днища поршня. Масло, кроме того, улучшает уплотнение поршневыми кольцами надпорш-невого про­странства и предохраняет детали двигателя от коррозии.

Условия смазки и смазочные масла для отдельных узлов и де­талей двигателя выбирают в зависимости от нагрузки на трущиеся поверхности, скорости взаимного перемещения этих поверхностей, температурной напряженности деталей, длительности их работ и других факторов. Для трущихся пар, работающих в наиболее тя­желых условиях, т. е. при высоких удельных давлениях и скоростях взаимного перемещения (подшипники коленчатого и распредели­тельного валов), необходимо обеспечить наиболее благоприятное трение — жидкостное, при котором смазочный слой имеет толщи­ну, достаточную для полного отделения друг от друга трущихся по­верхностей.

По конструктивным и другим соображениям поддержание усло­вий жидкостного трения не всегда бывает возможно и целесообраз­но, например, для пары поршень — цилиндр. С одной стороны, во­обще трудно создать устойчивую достаточной толщины пленку между поверхностями деталей, совершающих возвратно-поступа­тельное движение, а с другой — обилие смазки на стенках цилинд­ра вызывает повышенное нагарообразование в камере сгорания и закоксовывание поршневых колец. В очень тяжелых условиях ра­ботает также пара стержень — втулка выпускного клапана. При на­личии высоких температур, превышающих часто температуру кок­сования масла, эта пара почти все время работает в условиях полу­жидкостного и даже сухого трения. Ряд сопряженных поверхностей деталей двигателя совершает малые взаимные перемещения (дета­ли механизма газораспределения), работает при сравнительно ма­лых удельных нагрузках. Для таких трущихся пар достаточно обес­печить полусухое или полужидкостное трение, не опасаясь, что от­дельные выступы на трущихся поверхностях входят при этом в не­посредственное взаимное соприкосновение.

7.1. Системы смазки.

По способу подачи масла к трущимся поверх­ностям деталей двигателя различают системы смазки: разбрызги­ванием, под давлением и комбинированные (смешанные). В двига­телях, устанавливаемых на строительные и дорожные машины, при­меняют последние системы—комбинированные. В комбинирован­ных системах, в зависимости от места расположения основной ем­кости для масла, различают системы с мокрым и сухим картером. В системах с мокрым картером основная емкость для масла — нижняя часть картера (поддон).

При комбинированной системе смазки под давлением, создаваемым масляным насосом, смазываются наиболее ответственные трущиеся детали двигателя — подшипники коленчатого и распределительного валов. В некоторых двигателях под давлением также сма­зываются поршневые пальцы, толкатели, распределительные шес­терни и др. Смазка части зеркала цилиндра осуществляется струя­ми масла, вытекающими через отверстие в кривошипной головке ша­туна при совпадении его с выходным отверстием в шатунной шей­ке. Остальные трущиеся детали смазываются разбрызгиванием и самотеком.

Чтобы увеличить срок службы масла и уменьшить износ тру­щихся деталей, устанавливают фильтры грубой и тонкой очистки масла. С этой же целью забор масла из картера двигателя произ­водится через маслоприемник из верхнего, наименее загрязненного тяжелыми примесями слоя.

В двигателях с напряженным режимом работы применяют для охлаждения масла радиаторы. В качестве примера на рис. 67 по­казана схема комбинированной системы смазки с мокрым картером однорядного шестицилиндрового дизеля А-01М.

В этом двигателе подшипники коленчатого и распределительного валов, а также тол­катели, коромысла, наконечники штанг и втулка промежуточной шестерни смазываются маслом, поступающим под давлением от двухсекционного шестеренчатого насоса 1. К трущимся поверхнос­тям остальных движущихся деталей двигателя и на стенки цилинд­ров масло поступает в виде капелек и масляного тумана.

Первая секция (нагнетающая) масляного насоса предназначе­на для подачи масла под давлением 0,6—0,7 МПа в масляную ма­гистраль двигателя, вторая (радиаторная)-для подачи масла к масляному радиатору под давле-нием 0,03—0,07 МПа. Масло от механических примесей, продуктов его окисления очищается — фильтруется при помощи фильтра 3 грубой очистки и центробежно­го фильтра — центрифуги 2 тонкой очистки. Перепускной клапан 4, установленный в корпусе фильтра грубой очистки, предназначен для пропуска масла в главную масляную магистраль при пуске хо­лодного двигателя или при загрязнении фильтра. Установленный в начале масляной магистрали сливной клапан 5 отрегулирован на давление 0,3—0,5 МПа.

Рис. 66. Схема смазки дизеля А-01М

Масляный радиатор 6 при помощи пере­ключателя 7 может быть включен в масляную магистраль летом (положение а) и отключен от нее зимой (положение б).

В некоторых быстроходных форсированных двигателях, рабо­тающих в условиях пересеченной местности, для обеспечения надеж­ной смазки при любом положении двигателя; а также для борьбы с пенообразованием в картере применяют системы с сухим карте­ром. В этих системах стекающее в картер масло отсасывается из него двумя насосами в расположенный снаружи двигателя проме­жуточный бак, где оно отстаивается от пены. Из промежуточного бака специальным насосом масло подается в нагнетающий трубопровод двигателя. Систему смазки с сухим картером применяют, в частности, в дизелях Д-12.