Устройство узлов системы смазки

Лекция 6Система смазки

Назначение смазочной системы.Смазочная си­стема служит для подвода масла к тру­щимся поверхностям деталей двигателя.Масло, поступающее к трущимся по­верхностям, уменьшает потери на тре­ние и замедляет изнашивание деталей,охлаждает поверхности и очищает их от продуктов изнашивания.

В современных двигателях приме­няют комбинированные смазочные си­стемы, в которых масло к трущимся по­верхностям одних деталей подается под давлением от насоса, а к другим — разбрызгиванием, самотеком и масляным туманом.

Принципиальная схема смазочной си­стемы показана на рис 1. Масло зали­вается в поддон картера через горлови­ну патрубка 17. Уровень масла в систе­ме должен быть строго определенным. Его контролируют с помощью маслоизмерительного стержня 16, конец которо­го погружен в масляную ванну.

При работе двигателя масло засасы­вается из поддона насосом 7 через маслоприемник 6 и подается в фильтр 10. Из фильтра масло поступает в главную масляную магистраль 12, выполненную  в виде продольного канала в картере двигателя. Максимальное давление масла, создаваемое насосом, ограничивается редукционным клапаном8. В случае засорения фильтра 10 масло поступает в главную масляную магистраль через  перепускной клапан 9, минуя фильтр. Кроме того, часть масла постоянно поступает для очистки в другой фильтр1. Фильтр 10, через который проходит все масло, поступающее в главную масля­ную магистраль, называется последова­тельно включенным или полнопоточ­ным. Фильтр 1 включен параллельно (его может не быть).

Из главной масляной магистрали масло под давлением через отверстия в картере и блоке поступает к коренным подшипникам 13 коленчатого вала, под­шипникам 14 распределительного вала и в полую ось 15 коромысел. От ко­ренных подшипников через отверстияв шейках и щеках масло подается к ша­тунным подшипникам коленчатого ва­ла. В некоторых двигателях внутри ша­туна выполняется канал для смазывания пальца.

Вытекающее через зазоры в подшип­никах коленчатого и распределительно­го валов масло разбрызгивается движу­щимися деталями кривошипно-шатунного механизма и в виде капелек и масляного тумана оседает на стенки цилиндров, кулачки распределительного вала, толкатели, поршневые пальцы и др. У некоторых двигателей в нижней головке шатуна делается отверстие, через которое при его совпадении с каналомв шатунной шейке масло выбрасы­вается в наиболее нагруженную часть стенки цилиндра.

Давление масла контролируют элек­трическим манометром 11, датчик кото­рого установлен в главной масляной магистрали, а указатель на щитке приборов. На некоторых двигателях для контроля температуры масла имеется электрический термометр 2, датчик ко­торого смонтирован в поддоне картера.

Для охлаждения масла система иногда снабжена радиатором. Масляный радиатор обдувается потоком воздуха, и движущееся через него масло охлаждается. Радиатор 3 включают краном 5. Масло поступает в радиатор через пред­охранительный клапан 4. Охлажденное масло сливается в поддон картера.

Рис. 1. Принципиальная схема смазочной системы

Устройство узлов системы смазки

Маслозаливная горловинау некоторых двигателейимеет фильтр для забора воздуха в систему вентиляции картера.

Масляный поддон является резервуаром для масла. Он закрывает двигатель снизу, и в нем масло охлаждается. Масляный поддон стальной, штампованный. Внутри поддона имеется специальная перегородка, уменьшающая колебания масла при движении автомобиля. Поддон крепится к нижнему торцу блока цилиндров (к картеру) через уплотнительную прокладку, изготовленную из пробкорезиновой смеси. Он имеет резьбовое отверстие с пробкой, предназначенное для слива масла.

Маслоизмерительная линейка(рис. 2).

Для контроля за уровнем масла имеется указатель (щуп), вставленный в специальную трубку. Повышение уровня масла выше метки «П» и понижении его ниже отметки «О» не допускается. Могут быть метки мин и макс. Для контроля за давлением масла на щитке приборов имеются манометр и контрольная лампочка. При понижении давления в системе лампочка загорается. В этом случае необходимо остановить двигатель для выяснения причин.

Рис. 2. Проверка уровня масла

Масляный насос служит для подачи масла под давлением к трущимся поверхностям механизмов двигателя. Наибольшее распространение получили шестеренные насосы (рис.3) благодаря простоте их устройства и надежности в работе. В корпусе 3 насоса помещены ведущее 7 и ведомое 2 зубчатые колеса. Между торцами зубьев с обоих зубчатых колес и стенками корпуса предусматривают минимальный зазор. При работе двигателя зубчатые колеса насоса вращаются в направлениях, показанных стрелками. Масло поступает через входное отверстие 6, заполняет впадины между зубьями и переносится вдоль стенок корпуса в полость нагнетания. При вхождении зубьев во впадины масло выдавливается из них и нагнетается через выходное отверстие. При повышении давления сверх допустимого шарик отходит от седла и часть масла перепускается в полость всасывания, а давление в магистрали уменьшается. Давление, ограничиваемое редукционным клапаном, зависит от силы сжатия пружины 5.

Рис. 3. Схема шестеренного масляного насоса

1 – нагнетательный канал; 2 – ведомая шестерня; 3 – корпус; 4 – клапан редукционный;

5 – пружина; 6 – входное отверстие; 7 – ведомая шестерня

Односекционный насос состоит из маслоприемника 4 (см. рис. 4), корпуса 3, крышки и двух шестерен 1, 2. В корпусе выполнены два цилиндрических колодца для установки шестерен. Ведущая шестерня 1 насоса крепится шпонкой на валу, который опирается на втулки, запрессованные в корпусе и крышке насоса. Ведомая шестерня 2, находясь в зацеплении с ведущей, свободно вращается на пальце, запрессованном в корпусе. Вращаясь в разные стороны, шестерни перегоняют зубьями масло от входной полостиА к нагнетательной Б по внутренним стенкам корпуса 3.Двухсекционные насосы имеют на ведущем валу 2 шестерни и на пальце 2 ведомых. В этом случае одна секция подает масло на смазку деталей двигателя, а другая к масляному радиатору после чего в картер.

Рис. 4. Схема односекционного насоса:

1, 2 – шестерни; 3 – корпус; 4 – маслоприемник входной полости; А – к нагнетательной;

Б- по внутренним сторонам корпуса 3

Масляный насос другого типа (рис. 5) имеет две шестерни внутреннего зацепления. Он состоит из корпуса 1, крышки 7, ведущей 3 и ведомой 2 шестерен, маслоприемника 8 и редукционного клапана 4. Корпус насоса отлит из чугуна. Он имеет две полости (всасывания и нагнетания), которые разделены между собой выступом 9. Ведущая и ведомая шестерни изготовлены из спеченного материала и размещены внутри корпуса. Ведущая шестерня 3 установлена на переднем конце коленчатого вала 10, который уплотняется в крышке насоса манжетой 6. К корпусу прикреплены маслоприемник с фильтрующей сеткой и крышка. Крышка 7 насоса отлита из алюминиевого сплава. В ней размещен редукционный клапан 4, давление срабатывания которого обеспечивается пружиной 5.

При вращении шестерен масло через маслоприемник поступает во всасывающую полость насоса. Оно заполняет впадины между зубьями шестерен, переносится в полость нагнетания и под давлением направляется в приемный канал блока цилиндров. Редукционный клапан срабатывает при возрастании давления выше допустимого и перепускает часть масла из нагнетательной полости насоса во всасывающую. Подача насоса равна 34 л/мин при частоте вращения ведущей шестерни 6000 об/мин, а создаваемое давление — 0,5 МПа.

Рис. 5. Масляный насос с шестернями внутреннего зацепления:

1 – корпус; 2, 3 – шестерни; 4 – клапан; 5 – пружина; 6 – манжета; 7 – крышка;

8 – маслоприемник; 9 – выступ; 10 - вал

Масляные фильтры в зависимости от принципа действия разделяются на щелевые и центробежные. В щелевых фильтрах размеры задерживающихся частиц определяются величиной отверстий (щелей), через которые проходит масло. В центробежных фильтрах твердые частицы удаляются из масла под действием центробежных сил. В зависимости от размеров задерживаемых частиц фильтры разделяются на фильтры грубой (задерживаются частицы до 40 мкм) и тонкой (задерживаются частицы до 1 - 2 мкм) очистки. Фильтры тонкой очистки имеют большое сопротивление.

-Фильтр центробежной очистки масла двигателя ЗМЗ (рис. 6) масло поступает от насоса через пустотелую ось 1 ротора. Из пространства под колпаком 5 масло проходит через фильтрующую сетку 7 и жиклеры 2 в полость корпуса фильтра, откуда стекает в поддон картера. Действием реакции струй масла, выбрасываемых из двух жиклеров, пластмассовый ротор 4 приводится в быстрое вращательное движение. При этом тяжелые частицы грязи и осадков отбрасываются к внутренней поверхности стенок колпака 5 и оседают на них.  Такие центробежные фильтры устанавливались на двигателях ЗМЗ и ЗИЛ,а также многих другихЦентробежные фильтры включались чаще параллельно основному пути, очищенное масло поступало в поддон картера.

Рис. 6. Фильтр центробежной очистки масла двигателя 3M3:

1- ось ротора;2– жиклер; 3 – поддон;4– ротор;5- колпак ротора;6- кожух фильтра;

7- фильтрующая сетка;8- гайка крепления колпака;9- гайка крепления ротора;

10- гайка-барашек крепления кожуха

Преимущество фильтра центробежной очистки состоит в том, что он в первую очередь задерживает тяжелые примеси. Кроме того, работу фильтра можно легко и надежно проверить прослушиванием вращения ротора после остановки двигателя. Может гудеть до 2 мин. Колпак ротора вращается с оборотами 5000 – 6000 об/мин.

- Масляные фильтры со сменными фильтрующими элементами служат для очистки масла от твердых частицпродуктов изнашивания трущихся деталей, нагара и т.п. Загрязненноемасловызываетусиленное изнашивание деталей и засоряет магистрали.

Рис. 7. Щелевой фильтр с бумажным фильтрующим элементом: