Технічне обслуговування системи мащення дизелів типу СМД-60
1. Загальна будова системи мащення
Система мащення забезпечує безперервну подачу масла до всіхдеталей механізмів і систем, між якими в процесі роботи виникає інтенсивнетертя. Масло, що подається на тертьові поверхні деталей, зменшує тертя,промиває деталі від продуктів спрацювання, захищає деталі від корозії, ущільнюєі частково охолоджує їх.
Залежно від способу подачі масла на тертьові поверхні деталейіснують такі системи мащення: розбризкуванням, під тиском і комбінована.
На сучасних тракторних і автомобільних двигунах застосовується комбінованасистема мащення, яка забезпечує під тиском мащення корінних і шатуннихпідшипників колінчастого вала, підшипників розподільного вала, валиків ікоромисел клапанів. Циліндри, поршні, розподільні шестерні та інші деталізмащуються розбризкуванням. Штанги, поверхні штовханів і кулачків розподільноговала змащуються самопливом. Комбінована система мащення працює так. Черезмаслозаливну горловину 16 (рис. 1.) масло заливається в піддон картера,який є резервуаром для масла. Рівень масла в піддоні картера заміряютьмасломірною лінійкою, на якій є дві мітки, позначені буквами «П» і «Н» або безних. Рівень масла повинен бути в межах цих міток. З піддона картера маслозливається через отвір, який закривається різьбовою пробкою 17.
/>
18 17
1. Схема системи мащення дизеля;
1 – масляний піддон; 2 – масляний насос; 3,7,9, – редукційніклапани; 4 – масломірна лінійка (стержень); 5 – проміжна шестерня; 6 – маслянийфільтр (центрифуга); 8 – масляний радіатор; 10 – розподільний вал; 11-манометр;12 – валик коромисел; 13 – головний масляний канал; 14 – порожнина шатунноїшийки; 15 – колінчастий вал; 16 – маслозаливна горловина; 17 – пробка зливногоотвору; 18 – маслоприймач
При роботі дизеля обертання від колінчастого вала через проміжнушестерню передається на шестерні масляного насоса 2. Шестерні насосаобертаються, утворюючи в патрубці від масляного насоса до маслоприймача 18розрідження. Під дією розрідження масло надходить з піддона картера черезмаслоприймач до шестерень насоса. У маслоприймачі здійснюється попереднєочищення масла.
Шестернями насоса масло нагнітається і подається під тиском поканалу до масляного фільтра 6. Якщо фільтр не працює або забитий канал, то тискмасла в каналі підвищується; кулька редукційного клапана 3 стискує пружину, імасло через редукційний клапан надходить знову в піддон картера. Якщо фільтрдіє, то він очищає масло від металевих і мінеральних часточок (тонка очисткамасла).
Після фільтра масляний потік розділяється на дві частини: більшачастина масла по трубопроводу потрапляє до масляного радіатора 8, а менша дляприведення в дію фільтра – стікає в піддон картера.
При нормальному температурному режимі двигуна масло в радіаторіохолоджується і надходить в головний масляний канал. Якщо трубки радіаторазабиті або зростає опір проходженню масла в холодний період року через йогонадмірну в'язкість, то редукційний клапан 7 спрацьовує і перепускає маслянийпотік повз радіатор в головний масляний канал.
Від головного масляного каналу по внутрішніх каналах і отворах вблок-картері масло надходить під тиском для мащення підшипників проміжноїшестерні 5, корінних шийок колінчастого вала 15, опорних шийок розподільноговала 10, валика коромисел 12. По внутрішніх каналах у щоках і корінних шийкахколінчастого вала масло потрапляє до порожнин шатунних шийок і підшипників. У деякихдвигунів масло по отворах у стержні шатуна надходить для мащення поршневогопальця і підшипника верхньої головки шатуна. Тиск масла в головному каналівимірюється манометром 11, встановленому на щитку приладів в кабіні трактора.При підвищенні тиску в головному каналі спрацьовує редукційний клапан 9.
В порожнинах шатунних підшипників під дією відцентрових сил маслоочищається від сторонніх домішок, які осідають на стінці порожнини у виглядіспресованої маси. Маса з порожнин видаляється при капітальному ремонті двигуна.Для мащення валика коромисел масло пульсуючим потоком йде по каналах в блоці іголовці блока, проходить радіальний отвір в опорній шийці розподільного вала ічерез отвір каналу головки блока потрапляє до пустотілого стояка валика коромисел,потім по отворах – у порожнину валика, а звідти через отвори надходить довтулок коромисел і від них – до регулювальних гвинтів і штанг.
Масло, яке витискується із підшипників валика коромисел,розбризкується коромислами, і в об'ємі між головкою блока і кришкою головкиблока утворюється масляний туман. Масляним туманом змащуються зовнішні поверхнідеталей, які розташовані в цьому об'ємі, штанги і поверхні головки блока та їїкришки. Масло, яке витісняється із підшипників розподільного і колінчастого валіву вигляді краплин, повертається в піддон картера. Краплини масла зустрічаютьсяз колінчастим валом, який обертається, і розбиваються ним до туманоподібногостану. Масляним туманом, утвореним в картері, змащуються зовнішні поверхніколінчастого і розподільного валів, штовхачі, штанги, шатуни, гільзи циліндрів,поршні і поверхні блок-картера.
2. Функціональна схема роботи системи мащення дизелів типу СМД-60
Циркуляція масла в системі створюється масляним насосом іздійснюється таким чином.
Масляний насос 3 (рис. 2.) через маслозабірник 2 із грубимсітчастим фільтром засмоктує масло з піддона 1. Основна нагнітаюча секція 29масляного насоса по нагнітальному трубопроводі, розташованому усерединідвигуна, по вертикальному каналу в картері і похилому каналі в правому блоціподає масло до масляної центрифуги 10. Тут частина масла витрачається дляобертання ротора центрифуги і після цього зливається в піддон через передбаченудля цього литу порожнину на фланці блок-картера. Інша частина масла післяочищення в центрифузі направляється по каналах блока-кар-тера в головну маслянумагістраль 8, що являє собою просвердлений уздовж правого блоку канал діаметром17 мм. З головної магістралі масло надходить до всіх основних деталей івузлів, що змащуються під тиском.
Похилими каналами 9 у поперечних перегородках блок-картера масло зголовної магістралі надходить у вертикальні канали 18, що йдуть від коріннихпідшипників до відповідних підшипників розподільного вала. Вертикальні каналисхідчасті, з боку підшипників розподільного вала їх прохідний переріззменшений, тому велика частина масла направляється до корінних підшипниківколінчастого вала.
Частина масла, що попадає на корінні підшипники, з канавоквкладишів надходить по отворах 36 і 37 колінчатого вала в порожнини шатуннихшийок. Для стійкої безупинної подачі масла до шатунних шийок отвори в коріннихшийках виконані наскрізними.
У порожнинах 30 шатунних шийок масло піддається центрифугуванню.Тверді частки, що знаходяться в маслі, під дією відцентрових сил відкидаютьсядо стінок порожнини, а очищене масло через маслозабірні трубки, кінці якихзаглиблені ближче до осі шийки, виходить на поверхні підшипників.
Для змащення шатунних підшипників першого і четвертого циліндрівмасло підводиться від першого корінного підшипника, для змащення шатуннихпідшипників другого і п'ятого циліндрів – від другого корінного підшипника ідля змащення шатунних підшипників третього і шостого циліндрів – від четвертогокорінного підшипника.
Від шатунних підшипників по каналу 35 у стержнях шатунів маслоподається до втулок верхніх головок шатунів.
Масло, яке витікає через зазори корінних і шатунних підшипників, зпідшипників розподільного вала і втулок верхніх головок шатунів, розбризкуєтьсяобертовими деталями і змащує інші тертьові поверхні деталейкривошипно-шатунного механізму: гільзи циліндрів, поршні, поршневі пальці вбобишках поршня.
Гільзи циліндрів і юбки поршнів змащуються маслом, що осідає настінках гільз.
До поршневих пальців і сполучених з ними поверхонь бобишок маслопопадає через отвір з нижніх сторін бобишок.
У головки циліндрів для змащення деталей механізму газорозподілумасло надходить пульсуючим потоком від першої і четвертої шийок розподільноговала. Для цього в них зроблені поперечні отвори 31 і 42, які за кожен оберт розподільноговала один раз сполучають отвори подачі масла до підшипників, з каналами мащеннядеталей в головках циліндрів.
Завдяки такому пристрою масло подається не безупинним струменем, акороткими імпульсами. Цим обмежується подача масла до клапанного механізму.
До лівої головки циліндрів масло йде від першої шийкирозподільного вала, до правої головки циліндрів – від четвертої шийки. З каналув блоці через ущільнений гумовим кільцем отвір у прокладці масло попадає вканал головки циліндрів і, пройшовши три повороти під кутом 90°, виходить вотвір на фланці, на якому встановлений стояк осі коромисел. По заглибленню нафланці стояка воно надходить у зазор між шпилькою й отвором у стояці і заповнюєвісь 1 і коромисел, заглушену з обох кінців. По поперечних отворах в осі маслопроходить для змащення втулок коромисел, а по отворах у коромислах ірегулювальних гвинтах – для змащення сферичного сполучення регулювальногогвинта зі штангою.
Контактні поверхні бойка коромисла і торця клапана змащуютьсямаслом, що витікає з осі коромисел. Стержень клапана і напрямна втулказмащуються невеликою кількістю масла, яке попадає в зазор між ними.
Масло, що стікає по штангах вниз, на шляху в піддон змащуєштовхачі і кулачки розподільного вала. На поверхню кулачків надходить масло, щозбирається у штовхачах і витікає з них через отвір у центрі денця. Масло, щоскраплюється на головці циліндрів, стікає по двох отворах, частково перекритихпоздовжньою стінкою клапанної кришки. По литому заглибленню на нижній плитіголовки циліндрів воно перетікає в литі колодязі блок-картера і зливається впіддон.
На двигунах типу СМД-60 ряд агрегатів зовнішнього устаткуваннявключений в загальну циркуляційну систему мащення під тиском.
Для мащення підшипників рідинного насоса використовують частинумасла, що надходить від переднього підшипника розподільного вала в головкуциліндрів. У насос воно надходить з лівої головки циліндрів по маслопроводу 33із броньованого шланга. Маслопровід поворотним косинцем встановлений на штуцерів головці циліндрів і затиснутий ковпачковою гайкою. На корпусі насосаповоротний косинець маслопроводу закріплений затискним болтом. З насоса маслозливається по просвердленому отвору 32 у корпусі і потім з порожнини передньоїкришки в піддон.
Для мащення підшипників ротора турбокомпресора масло забирається зголовної масляної магістралі в місці виходу похилого каналу 9 у третійпоперечній перегородці з правої сторони блок-картера. По зовнішньомумаслопроводу масло надходить у додатковий фільтр 15, необхідність установки якоговикликана високими вимогами до очищення масла, яке застосовується для мащенняпідшипників 16 ротора турбокомпресора.
Очищене у фільтрі масло по трубопроводах, підводиться дотурбокомпресора. До підшипників воно надходить через просвердлений канал укорпусі фіксатора.
З турбокомпресора масло відводиться по зовнішній трубці 17,закріпленій кінцями на середньому корпусі турбокомпресора і на фланці в розваліблоків, та по наскрізному отвору зливається в порожнину картера колінчастоговала. Витрата масла для змащення підшипників турбокомпресора становитьприблизно 1 літр за хвилину.
У повітряному компресорі 6 масло під тиском змащує шатунніпідшипники колінчастого вала. Інші деталі кривошипно-шатунного механізмузмащуються розбризкуванням. Масло до задньої кришки картера компресорапідводиться по зовнішній трубці з головної масляної магістралі двигуна (трубкаприєднана до блок-картера в місці виходу похилого отвору в другій поперечнійперегородці). З задньої кришки через ущільнювач масло надходить у каналиколінчатого вала. З компресора масло зливається через відкриту нижню основу поканалу встановлювального кронштейна в порожнину передньої кришки двигуна.
Другий паралельний циркуляційний контур утворює системаохолодження масла. Циркуляція масла в ньому створюється за допомогоюрадіаторної секції масляного насоса, у яку надходить частина масла з піддоначерез загальний маслозабірник 2. По нагні тальному маслопроводу масло зрадіаторної секції насоса надходить у канал блока-картера, розташований злівого боку біля другої поперечної перегородки. По зовнішній трубці 22 маслоподається в масляний радіатор, де охолоджується потоком повітря відвентилятора. З радіатора масло повертається в піддон по зливній трубці, якукріплять загальним фланцем з нагнітальним трубопроводом радіаторної секції.Зливна трубка опущена нижче рівня масла для того, щоб зменшити піноутворення.
Таким чином, через масляний радіатор проходить не все циркулююче вдвигуні масло, а тільки частина його, що становить близько 25% (17,5 л/хв)загальної продуктивності масляного насоса. Змішуючись з гарячим маслом впіддоні, воно підтримує допустиму температуру масла в двигуні. У той же часпаралельне підключення масляного радіатора зменшує гідравлічний опір системи.
Масляний радіатор трубчастого типу із дворядним коридорнимрозташуванням трубок, установлений перед водяним радіатором і обдуваєтьсяпотоком повітря, що створюється вентилятором системи охолодження двигуна.
У системі мащення передбачене примусове передпускове прокачуваннямасла для оптимального забезпечення подачі масла тертьовим поверхням, аособливо підшипникам колінчастого вала, які працюють без змащення. Внаслідокцього, при пуску спостерігається підвищене спрацювання підшипників ізбільшується небезпека їх пошкодження.
Для передпускового прокачування масла використовують маслянийнасос 24, що приводиться в дію пусковим двигуном. Протягом 1…2 хв роботипускового двигуна в режимі прогрівання тиск у масляній магістралі основногодвигуна підвищується до 0,05…0, Ю МПа.
Насос передпускового прокачування забирає масло з піддона по тійже трубці, по якій зливається в піддон масло, охолоджене в радіаторі.
Нагнітається масло в магістраль через зовнішній трубопровід іпохилий отвір в третій поперечній перегородці блок-картера з лівого боку.
Для підтримки необхідного тиску в системі змащення і захистуелементів системи від ушкодження в ній встановлено кілька клапанів.
В основній секції масляного насоса з боку нагнітання встановленийредукційний клапан 4, відрегульований на тиск 0,9…0,95 МПа. Клапан запобігаєнадмірному підвищенню тиску масла в системі при пуску двигуна, коли йогов'язкість підвищена.
Такий же клапан 26 у радіаторній секції насоса відрегульований натиск 0,25…0,30 МПа (або 2,5…3,0 кгс/см2). Він захищає масляний радіаторвід руйнування при підвищенні тиску.
Пропускний клапан 7 встановлений у корпусі центрифуги і служитьдля того, щоб при пуску холодного двигуна направляти основний потік масла вголовну магістраль, минаючи центрифугу. Тим самим поліпшуються умови змащеннятертьових поверхонь при пуску і прогріванні двигуна.
/>
Рис. 2. Функціональна схема системи мащення двигуна типу СМД-60
1 – піддон блок-катера; 2 – маслозабірник; 3 – масляний насос; 4 –редукційний клапан основної секції масляного насоса; 5 – зливальний клапан; 6 –компресор; 7 – перепускний клапан центрифуги; 8 – головна масляна магістраль; 9– похилий канал у поперечній перегородці блок-катера: 10 – масляна центрифуга;11 – вісь коромисел: 12 – канал для підведення масла в головку циліндрів; 13 – відвіддля виміру тиску масла на двигунах колишніх марок; 14 – перепускний клапанфільтра турбокомпресора; 16 – підшипник ротора турбокомпресора; 17 – трубказливання масла з турбокомпресора; 18 – вертикальний канал у поперечнійперегородці блок-катера; 19 – маслозаливна горловина; 20 – масловимірювальнийстержень; 21 – зворотний клапан системи передпускового прокачування масла; 22 –трубка для підведення масла до радіатора; 23 – трубка для зливання масла зрадіатора; 24 – насос передпускового прокачування; 25 – перепускний клапан насосапередпускового прокачування; 26 – запобіжний клапан радіаторної секції насоса;27 – пробка зливального отвору; 28 – радіаторна секція масляного насоса; 29 – основнасекція масляного насоса; ЗО – масляна порожнина шатунної шийки колінчатоговала; 31 – отвір в передній шийці розподільного вала; 32 – отвір для зливаннямасла з водяного насоса; 33 – маслопровід для підведення масла до водяногонасосу; 34 – сапун; 35 – масляний каналу шатуні; 36 – поперечний отвір укорінній шийці; 37 – отвір в щоці для підведення масла до шатунної шийки; 38 – опорашестерні паливного насоса; 39 – паливний насос; 40 – отвір в задній шийцірозподільного вала
Зливальний клапан 5, встановлений на бічній поверхні блок-картераз правої сторони, підтримує заданий тиск масла в головній магістралі,перепускаючи надлишок масла в піддон. В міру спрацювання деталей двигуна тиск усистемі автоматично підтримується на необхідному рівні завдяки зменшеннюкількості масла, що зливається через клапан.
Система передпускового прокачування й основна система мащеннярозділені зворотним клапаном 21, що встановлений на вході маслопроводу вблок-картер. При працюючому двигуні цей клапан перекриває доступ масла зосновної магістралі до насоса передпускового прокачування.
Автономне мащення, не пов'язане з циркуляційною системою мащеннядвигуна, мають пусковий двигун і паливний насос високого тиску (ПНВТ).
Основні механізми пускового двигуна змащуються маслом, щододається і перемішується з бензином при заправленні паливного бачка.
Для змащення редуктора пускового двигуна і ПНВТ використовуютьзвичайне дизельне масло, що заливається в корпус редуктора і ПНВТ до рівняконтрольного отвору.
Роботу системи мащення двигуна контролюють за тиском в головніймасляній магістралі, який вимірюється манометром, встановленим на щиткуприладів. Заміряють тиск у просвердленому каналі картера маховика, девстановлений штуцер.
У системі мащення двигуна передбачена аварійна сигналізація пронеприпустиме падіння тиску масла. Датчик аварійного тиску встановлений упохилому отворі четвертої поперечної перегородки блок-картера. При падіннітиску масла в головній магістралі нижче 0,1 МПа (1 кгс/см2) на щиткуприладів спалахує лампочка.
3. Принципова схема роботи системи мащення дизелів типу СМД-60
Як у більшості сучасних автотракторних двигунів в дизелі СМД-60застосовано комбіновану систему мащення, при якій частина деталей змащуєтьсяпримусово, а інші – розбризкуванням і самопливом.
Циркуляція масла в системі забезпечується основним маслянимнасосом та передпусковим насосом на режимі пуску і здійснюється в такий спосіб.
Передпускове мащення дизеля.
У системі змащення передбачене примусове передпускове прокачуваннямасла. Необхідність такого прокачування масла обумовлюється тим, що при пускудвигуна, коли основний масляний насос ще не забезпечує подачі масла, тертьовіповерхні, а особливо підшипники колінчастого вала, працюють без змащення.Внаслідок цього, при пуску спостерігається підвищене спрацювання підшипників ізбільшується небезпека їх пошкодження.
Для передпускового прокачування масла використовують одно-секційниймасляний насос 34 (рис. 3) шестеренчастого типу, який приводиться в діюпусковим двигуном і забезпечує подачу 13 л/хв масла при частоті обертання2080 хв–1. Насос передпускового прокачування забирає масло з піддона-картера1 по трубці Б, по якій на режимі роботи основного двигуна буде зливатися впіддон масло, охолоджене в масляному радіаторі 29. Використання тракторів,обладнаних дизелем СМД-60, в помірній кліматичній зоні не передбачаєохолодження масла, що дозволяє використовувати ці маслопроводи лише дляпередпускового прокачування масла.
Нагнітається масло в головну масляну магістраль 7 через зовнішнійтрубопровід і похилий отвір 35 в третій поперечній перегородці блок-картера злівого боку.
Протягом 1–2 хв»1 роботи пускового двигуна в режиміпрогрівання тиск у масляній магістралі основного двигуна підвищується до 0,05…0,10МПа. В корпусі насоса встановлено перепускний кульковий клапан 36,відрегульований на тиск 1,2 МПа. Спрацювання клапана спрямовує рух масла ізнагнітаючої порожнини насоса у всмоктувальну.
Система передпускового прокачування й основна система змащеннярозділені зворотним клапаном 37, який встановлений на вході маслопроводу вблок-картер. Після запуску основного дизеля і вимкнення пускового двигуна,тиск, який створюється основним масляним насосом, зростає до 0,04…0,05 МПа,тоді зворотний клапан перекриває доступ масла з основної магістралі до насосапередпускового прокачування.
Мащення при роботі основного двигуна.
Основний двохсекційний масляний насос (рис. 3) черезмас-лозабірник 2 із грубим сітчастим фільтром засмоктує масло з піддона 1 черезвсмоктувальний трубопровід А.
Масляний насос виконаний з роздільною подачею масла в маслянумагістраль двигуна (основна секція 3 з довжиною зубів шестерень 40 мм) тав масляний радіатор для охолодження (радіаторна секція 27 з довжиною зубівшестерень 10 мм).
Основна нагнітаюча секція масляного насоса 3 по нагнітальномутрубопроводу, розташованому усередині двигуна, вертикальному каналу в картері іпохилому каналу в правому блоці циліндрів, з продуктивністю -70 л/хв,подає масло до масляної повнопоточної центрифуги 5. Тут частина маславитрачається для обертання ротора центрифуги і після цього зливається в піддончерез передбачену для цього литу порожнину на фланці блок-картера. Інша частинамасла після очищення в центрифузі направляється по каналах блок-картера вголовну масляну магістраль 7, що являє собою просвердлений вздовж правого блокуканал діаметром 17 мм. З головної магістралі масло надходить до всіхосновних деталей і вузлів, що змащуються під тиском.
В основній секції масляного насоса з боку нагнітання встановленийредукційний клапан 4, відрегульований на тиск 0,9…0,95 МПа. Клапан запобігаєнадмірному підвищенню тиску масла в системі при пуску двигуна, коли йогов'язкість підвищена.
Перепускний клапан б встановлений у корпусі центрифуги івідрегульований на тиск 0,6…0,75 МПа служить для того, щоб при пуску холодногодвигуна направляти основний потік масла в головну магістраль, минаючицентрифугу. Тим самим поліпшуються умови змащення тертьових поверхонь при пускуі прогріванню двигуна.
По похилих каналах масло з головної магістралі надходить увертикальні канали, що йдуть від корінних підшипників 8, 10, 12,13 довідповідних опорних підшипників розподільного вала 15, 16, 17, 18. Вертикальніканали східчасті, з боку підшипників розподільного вала їх прохідний переріззменшений, тому більша частина масла направляється до корінних підшипниківколінчастого вала.
Для змащення шатунних підшипників 9 першого і четвертого циліндрівмасло підводиться від першого корінного підшипника 8, для змащення шатуннихпідшипників 11 другого і п'ятого циліндрів – від другого корінного підшипника10 і для змащення шатунних підшипників 14 третього і шостого циліндрів – відчетвертого корінного підшипника 13.
Частина масла, що попадає на корінні підшипники, з канавоквкладишів надходить по отворах колінчастого вала в порожнини шатунних шийок. Упорожнинах шатунних шийок масло піддається центрифугуванню. Тверді частки, щознаходяться в маслі, під дією відцентрових сил відкидаються до стінокпорожнини, а очищене масло через маслозабірні трубки, кінці яких заглибленіближче до осі шийки, виходить на поверхні підшипників.
Від шатунних підшипників по каналах у стержнях шатунів масло,пульсуючим потоком, подається до втулок верхніх головок шатунів.
Масло, яке витікає через зазори корінних і шатунних підшипників, зпідшипників розподільного вала і втулок верхніх головок шатунів, розприскуєтьсяобертовими деталями і змащує інші тертьові поверхні деталейкривошипно-шатунного механізму: гільзи циліндрів, поршні, поршневі пальці вбобишках поршня.
Гільзи циліндрів і юбки поршнів змащуються маслом, що осідає настінках гільз.
До лівої головки циліндрів 19 масло йде від першої шийки 15 розподільноговала, до правої головки циліндрів 20 – від четвертої шийки 18. За кожен обертрозподільного вала поперечні отвори в його шийках один раз сполучаються зканалами мащення деталей в головках циліндрів. Завдяки такому пристрою маслоподається не безупинним струменем, а короткими імпульсами. Цим обмежуєтьсяподача масла до клапанного механізму.
З каналу в блоці, масло попадає в канал головки циліндрів і,пройшовши три повороти під кутом 90°, виходить в отвір на фланці, на якомувстановлений стояк осі коромисел. По заглибленню на фланці стійки вононадходить у зазор між шпилькою й отвором у стояці і заповнює вісь коромисел,заглушену з обох кінців. По поперечних отворах в осі масло проходить длязмащення втулок коромисел, а по отворах у коромислах і регулювальних гвинтах – длязмащення регулювального гвинта зі штангою.
Контактні поверхні бойка коромисла і торця клапана змащуютьсямаслом, що витікає з осі коромисел. Стержень клапана і напрямна втулказмащуються невеликою кількістю масла, яке попадає в зазор між ними.
Масло, що стікає по штангах вниз, на шляху в піддон змащуєштовхані і кулачки розподільного вала. На поверхню кулачків надходить масло, щозбирається в штовхачах і витікає з них через отвір у центрі денця. Масло, щоскраплюється на головці циліндрів, стікає в литі колодязі блок-картера ізливається в піддон.
На двигунах типу СМД-60 ряд агрегатів зовнішнього устаткуваннявключені в загальну циркуляційну систему мащення під тиском.
У повітряному компресорі 21 масло під тиском змащує шатунні підшипникиколінчастого вала. Інші деталі кривошипно-шатунного механізму змащуютьсярозбризкуванням. Масло до задньої кришки картера компресора підводиться позовнішній трубці з головної масляної магістралі двигуна (трубка приєднана доблок-картера в місці виходу похилого отвору в другій поперечній перегородці). Ззадньої кришки через ущільнювач масло надходить у канали колінчастого вала.
З компресора масло зливається через відкриту нижню основу поканалу встановлювального кронштейна в порожнину передньої кришки двигуна.
Для змащення підшипників ротора турбокомпресора 24 маслозабирається з головної масляної магістралі в місці виходу похилого каналу утретій поперечній перегородці з правої сторони блок-картера. По зовнішньомумаслопроводу масло надходить у додатковий масляний фільтр 22, необхідністьустановки якого викликана високими вимогами до очищення масла, якезастосовується в підшипниках ротора турбокомпресора. У фільтрі передбаченоперепускний кульковий клапан 23, який пропускатиме масло поза фільтруючим елементому випадку його забивання.
Очищене у фільтрі масло по трубопроводу, підводиться дотурбокомпресора. До підшипників воно надходить через просвердлений канал укорпусі фіксатора.
З турбокомпресора масло відводиться по зовнішній трубці,закріпленій кінцями на середньому корпусі турбокомпресора і на фланці в розваліблоків, де далі зливається в порожнину картера колінчастого вала. Витрата масладля змащення підшипників турбокомпресора становить приблизно 1 л захвилину.
Для змащення підшийників рідинного насоса 26 використовуютьчастину масла, що надходить від переднього підшипника розподільного вала вголовку циліндрів. До насоса воно надходить з лівої головки циліндрів помаслопроводу 25 із броньованого шланга. З насоса масло зливається попросвердленому отвору у корпусі, а потім з порожнини передньої кришки двигуна впіддон картера.
Другий паралельний циркуляційний контур утворює системуохолодження масла через радіатор 29. Циркуляція масла в ньому створюєтьсярадіаторною секцією 27 масляного насоса, до якого надходить частина масла зпіддона 1 через загальний маслозабірник З фільтром 2. Редукційний клапан 28 урадіаторній секції насоса відрегульований на тиск 0,25…0,30 МПа. Він захищаємасляний радіатор від руйнування при підвищенні тиску.
По зовнішній трубці масло подається в масляний радіатор 29, деохолоджується потоком повітря від вентилятора. З радіатора масло повертається впіддон по зливній трубці, яку кріплять загальним фланцем з нагнітальнимтрубопроводом радіаторної секції. Зливальна трубка опущена нижче рівня масладля того, щоб зменшити піноутворення.
Таким чином, через масляний радіатор проходить не все циркулююче вдвигуні масло, а тільки частина його, що складає близько 25% (17,5 л/хв)загальної продуктивності масляного насоса. Змішуючись з гарячим маслом впіддоні, воно підтримує допустиму температуру масла в двигуні. У той же часпаралельне підключення масляного радіатора зменшує гідравлічний опір системи.
Зливний клапан 38, встановлений на бічній поверхні блок-картера зправого боку, підтримує тиск масла 0,3…0,35 МПа в головній магістралі,перепускаючи надлишок масла в піддон… В міру спрацювання деталей двигуна тиск усистемі автоматично підтримується на необхідному рівні завдяки зменшеннюкількості масла, що зливається через клапан. Роботу системи мащення двигунаконтролюють за тиском в головній масляній магістралі, який виміряєтьсяманометром ЗО, встановленим на щитку приладів. Заміряють тиск у просвердленомуканалі картера маховика, де встановлений штуцер.
/>
Рис. 3. Принципова схема системи мащення двигуна типу СМД-60
1 – піддон блок-картера; 2 – маслозабірник з сітчастим фільтром; 3– основна секція масляного насоса; 4 – редукційний клапан; 5 – повнопоточнацентрифуга; 6 – перепускний клапан; 7 – головна масляна магістраль; 8, 10, 12,13 – корінні підшипники колінчастого вала; 9, 11; 14 – шатунні підшипникиколінчастого вала; 15, 16, 17, 18 – опорні підшипники колінчастого вала; 19 – ліваголовка циліндрів; 20 – права головка циліндрів; 21 – повітряний компресор; 22 –масляний фільтр турбокомпресора; 23 – перепускний клапан; 24 – турбокомпресор;25 – маслопровід; 26 – рідинний насос; 27 – радіаторна секція масляного насоса;28 – редукційний клапан; 29 – радіатор; ЗО – манометр; 31 – датчик аварійноготиску; 32 – лампочка; 33 – акумуляторна батарея; 34 – насос передпусковогопрокачування масла; 35 – похилий отвір; 36 – перепускнвй клапан; 37 – зворотнийклапан; 38 – зливний клапан
У системі мащення двигуна передбачена аварійна сигналізація пронедопустиме падіння тиску масла. Датчик аварійного тиску 31 встановлений упохилому отворі четвертої поперечної перегородки блок-картера. При падіннітиску масла в головній магістралі нижче 0,1 МПа на щитку приладів спалахуєлампочка 32, яка живиться від акумуляторної батареї 33.
Для запобігання витоку масла через ущільнення на двигунівстановлений сапун, який сполучає внутрішні порожнини двигуна з атмосферою.Сапун попереджає підвищення тиску в картері внаслідок прориву газів черезпоршневі кільця і забезпечує видалення з внутрішніх порожнин продуктівзгоряння, які викликають старіння масла і корозію деталей двигуна.
Сапун встановлений на кришці лівої головки циліндрів і являє собоюпристрій, у якому уловлюються і повертаються у двигун крапельки масла звихідних картерних газів.
4. Будова і робота елементів системи мащення
Масляний насос забезпечує в системі безперервнуциркуляцію масла і подачу його під тиском до деталей.
На сучасних автотракторних двигунах застосовують шестеренчастімасляні насоси, які мають просту будову й забезпечують надійну роботу.
Односекційний масляний насос складається з корпуса 1 (рис. 4,а) і кришки 2. Корпус насоса кріпиться всередині картера до перетинок нижньоїплощини циліндрів двома болтами і фіксується на перетинці двома штифтами,запресованими в корпус. До нижньої частини корпуса болтами фіксуєтьсямаслоприймач 7. В отворах корпуса 1 і кришки 2 встановлений на підшипникахведучий вал 3. На одному кінці вала є шліци, призначені для встановленняшестерні приводу насоса. На валу за допомогою шпонки або шліців жорсткозакріплюється ведуча шестерня 4. її зубці входять в зачеплення із зубцямиведеної шестерні 6, яка виготовляється окремо або разом з валиком 9. Якщошестерня 6 виготовляється окремо, вона вільно обертається на запресованому укорпус валику 9. Між зубцями шестерень 4 і 6 та стінками корпуса 1 є невеликийзазор – 0,05…0,1 мм.
Насос працює так:
1.При обертанні колінчастого вала шестернімасляного насоса обертаються в різні сторони (рис. 6.4, б);
2.Під дією створеного при обертанні шестереньрозрідження, масло із піддона картера через сітку 8 маслоприймача 7 і вхіднийканал 10 надходить до шестерень 4 і 6;
3.Потрапляючи між зубцями шестерень 4, 6 і корпусом1 насоса, воно переноситься зубцями у вихідний канал 5;
4. Оскільки шестерні обертаються з великою швидкістю, то в канал 5масло подається під тиском. Величина тиску, створеного насосом, як і йогоподача, залежать від розмірів насоса, частоти обертання шестерень, опору втрубопроводах і каналах та від спрацювання деталей насоса.
У холодну пору року масляний насос, особливо нового двигуна, подаєвелику кількість масла, тиск якого в системі (від насоса до головного масляногоканала) зростає через опір трубопроводів проходженню масла надмірної в'язкості.Щоб запобігти пошкодженню фільтра й інших деталей системи, в корпусі насоса єредукційний запобіжний клапан, який автоматично обмежує величину максимальноготиску в системі. При значному підвищенні тиску стаканчик 12 (або кулька)стискає пружину 13 і частина масла по перепускному каналу 11 надходить в піддонкартера. Змінюючи попереднє стискання пружини 13 регулювальним гвинтом 14, якийфіксується відносно корпуса насоса контргайкою, регулюють максимальний тискмасла в системі (0,65…0,70 МПа).
Без редукційного клапана після пуску охолодженого двигуна зхолодним та густим маслом тиск у магістралі перевищував би 100 МПа.
На дизелях модифікації СМД-60 встановлюється двосекційний маслянийнасос. Він має основну секцію, яка подає масло в головний масляний канал, ідодаткову, яка подає масло до масляного радіатора.
Для забезпечення мащення тертьових поверхонь перед пуском дизеля,що полегшує пуск і зменшує спрацювання деталей, на дизелях модифікації СМД-60 іЯМЗ-240 встановлений насос передпускового прокачування масла.
/>
Рис. 4. Загальний вигляд (а) і схема роботи односекційного
масляного насоса (б)
1 – корпус; 2 – кришка; 3 – ведучий вал; 4 – ведуча шестерня;
5 – вихідний канал; 6 – ведена шестерня; 7 – маслоприймач; 8 – сіткамаслоприймача; 9 – валик; 10 – вхідний канал; 11 – перепускний канал; 12 – замковийпристрій (стаканчик); 13 – пружина;
14 – регулювальний гвинт редукційного клапана
Фільтри забезпечують очищення масла від сторонніх предметів, якіпотрапили при перевезенні і зберіганні, а також від металевих і мінеральнихчастинок, що утворилися в процесі спрацювання деталей, згоряння палива йокислення масла.
На сучасних дизелях застосовується багатоступеневе очищення маслаіз використанням фільтрів грубої і тонкої очистки.
Фільтрами грубої очистки масла на всіх дизелях є металева сіткамаслозаливної горловини і металева сітка, встановлена в корпусі маслоприймача.
Фільтри тонкої, очистки очищують масло від механічних частинокневеликого розміру (до 2…З мкм) і смолистих речовин. Фільтруючі елементи такихфільтрів змінні (картонні, паперові, з тканини та деревного борошна).
На сучасних тракторних двигунах такими фільтрами є центрифуги зчастотою обертання ротора 5000…9000 хв1 (об/хв). У дизеля ЯМЗ-240Босновну частину масла, яка надходить у головну масляну магістраль, очищаєфільтр зі змінними фільтрувальними елементами з деревного борошна, а меншучастину, яка знову повертається в піддон картера, – центрифуга.
Залежно від характеру сил, які обертають ротор, центрифуги буваютьреактивними або активно-реактивними. Центрифуга, яка встановлена в системі так,що через неї проходить весь потік масла після масляного насоса, називається повнопоточною.
Центрифуга, через яку проходить частина масла, називається неповнопоточною.
Повнопоточна реактивна масляна центрифуга (рис. 5)дизеля СМД-60 складається з нерухомої і рухомої (ротора) частин і змонтована вкорпусі 1 (рис. 5, б). В корпус 1 вкручено пустотілу вісь 6 з нижньою 31 іверхньою ЗО опорними шийками. На осі нерухомо (за допомогою гайки 10)закріплюється захисний ковпак 12, а ротор – з можливістю обертання відносно осіі вісьовим переміщенням 0,2–0,6 мм за допомогою гайки 8, упорної шайби 9 ігайки 11. Між ковпаком 12 і корпусом 1 встановлюється ущільнювальна паронітовапрокладка 15.
В корпусі 1 є вхідні і вихідні канали, які з'єднуються звідповідними каналами осі 6. Вихідний канал осі – це відвідна трубка 2,запресована у вісь, а вхідний канал – місткість між внутрішньою поверхнею осі ізовнішньою поверхнею трубки 2. Для сполучення об'єму ротора з відповіднимиканалами на осі виконують отвори 28 і 26. Між вхідними 16 і вихідними 21каналами корпуса встановлений запобіжний клапан, який підтримує необхідний тиску центрифузі.
Запобіжний клапан 19 виготовлений у вигляді циліндричного плунжераз виточкою в середній частині для проходження масла по каналу 16 до центрифуги.До плунжера на різьбі приєднаний шток 23, який проходить крізь отвір упора 20.Шток 23 відносно клапана 19 зафіксований шплінтом. Між торцем штока і гніздомотвору порожнини запобіжного клапана 19 встановлений перепускний кульковийклапан, який складається з кульки 17 і пружини 18. На штоці 23, між упором 20 ішайбою, встановленою в канавку штока, діє пружина 22. Отвір під запобіжнийклапан в корпусі 1 закривається заглушкою 24.
Ротор центрифуги із алюмінієвого сплаву складається з остова 4 ікришки 7, з'єднаних між собою за допомогою упорної шайби і гайок. Зверхуупорної шайби 9 встановлюється мідна прокладка, в канавках остова, між остовом4 і кришкою 7, ущільнювальне гумове кільце 14. Виступ (колонка) у верхнійчастині остова 4 тримає ротор на опорних шийках осі 6. Верхня ЗО і нижня 31шийки осі – це опори остова 4, а середня 32 розмежовує місткості очищеного інеочищеного масла. В нижній частині остова 4 виконують литі приливки. Врізьбових отворах приливків встановляються дві форсунки 3 з каліброванимиотворами діаметром 2,3 мм. Форсунки розташовані по дотичній до колаобертання (в протилежні сторони) радіусом 40 мм. У верхній частині остовадвома гвинтами закріплений масловідбивач 5 і насадка 13.
Масло від насоса під тиском надходить по отворах у блок-кар-тері ікорпусі 1 до вхідного каналу 16 і отворів 28 в осі 6. Із отворів 28 масло черезотвори масловідбивача 5 потрапляє до внутрішньої стінки насадки 13, звідкинаправляється до осі 6 і вверх. Це забезпечує рівномірніший розподіл осадусторонніх домішок на внутрішніх стінках кришки 7, обмежує їх змивання зі стіноккришки 7 масла, яке надходить в ротор. Через різницю діаметрів опорних шийок ЗОі 31 осі 6 утворюється осьова сила, що піднімає ротор уверх. При роботіцентрифуги ротор не тисне на опорні шийки ЗО і 31.
/>
Рис. 5. Будова (а, б) і робота (в) реактивної масляноїцентрифуги:
а – дизеля СМД-18Н; б – дизеля СМД-60; 1 – корпус; 2 – масловідвіднатрубка; 3 – форсунка; 4 – остов ротора; 5 – масловідбивач; 6 – вісь ротора; 7 –кришка ротора; 8 – гайка ротора; 9 – упорна шайба; 10 – гайка ковпака; 11 – гайка;12 – ковпак; 13 – насадка; 14 – ущільнююче кільце; 15 – прокладка; 16, 21 – каналив корпусі центрифуги для неочищеного і очищеного масла; 17 – кульковий канал;18, 22 – пружини; 19 – запобіжний клапан; 20 – упор; 23 – шток; 24 – заглушкаклапана; 25 – стакан що відокремлює порожнини очищеного і неочищеного масла;26, 28 – отвори; 27 – запобіжна сітка; 29 – картер для зливання масла зфорсунок; 30,31,32 – опорні шийки осі; 33 – прокладка; 34,35 – зливний іперепускний клапан
Частина масла з верхньої частини ротора подається до форсунок.Витікаючи з великою швидкістю через соплові отвори форсунок, масло утворює реактивнийкрутний момент (рис. 5, в) який обертає ротор центрифуги. При обертанніротора з великою швидкістю механічні частинки і продукти спрацювання масла піддією відцентрових сил відкидаються до стінок кришки і осідають у виглядіспресованої маси. Очищене масло по отворах 26 осі 6 подається в масловідвіднутрубку 2, канал 21 центрифуги і в головну масляну магістраль дизеля.
При підвищенні тиску у вихідному каналі 21 центрифуги підвищуєтьсятиск і в каналі 16 для підведення масла до центрифуги. Масло діє на плунжер 19запобіжного клапана і він, стискуючи пружину 22, переміщується вправо (рис. 5,б) разом зі штоком 23. Правий кінець плунжера виходить із розточки корпуса 1 ічастина масла із впускного каналу 16 центрифуги надходить в картер 29 длязливання масла з форсунок і звідти–в піддон картера. Тиск на вході в центрифугузнижується. Запобіжний клапан відрегульований на відкривання при тиску увихідному каналі 0,45…0,57 МПа. При зростанні різниці тисків у каналах 16 і 21до 0,6…0,7 МПа, що може бути при пуску холодного двигуна, масло надходить поотворах
плунжера до кульки 17 перепускного клапана, стискає пружину 18 іпереміщає кульку вліво. Із вхідного каналу 16 неочищене масло подається довихідного каналу 21.
При зменшенні різниці тисків пружинами 18 і 22 перепускний ізапобіжний клапани повертаються у початкове положення.
Осад зі стінок кришки ротора знімається дерев'яним скребком підчас технічного обслуговування, потім стінки кришки промиваються дизельнимпаливом.
Центрифуга з активно-реактивним приводом дизеля Д-240відрізняється від центрифуги з реактивним приводом відсутністю форсунки і всемасло, яке дається в ротор центрифуги, спрямовується в головну маслянумагістраль. Це дозволяє подовжити строк роботи масла, оскільки воно незбагачується киснем, менше окисляється і вигоряє. Крім того, при цьомузменшується загальний потік масла і відповідно витрати енергії на приводмасляного насоса.
/>/>
Рис. 7. Масляний радіатор:
1,4 – верхній і нижній бачки; 2 – овальні трубки; 3 – ребра; 5,7 –вхідний і вихідний патрубки; 6 – перетинки канал центрифуги зканалами насадки, та чотири радіальних отвори в колонці 8 остова ротора, щоз'єднують канали насадки з робочим об'ємом ротора центрифуги.
У верхній частині колонки 8 ротора аналогічно виконують три канали,позначені літерою В. Вхід до каналів розташований у протилежному від обертанняротора напрямі. Проти каналів В колонки виконано чотири радіальних отвори осі1.
Масло, яке під тиском подається до каналів Н насадки 7, задотичною лінією спрямовується на великій швидкості в порожнину НП колонки.Потік масла створює активний момент, який змушує ротор обертатися. Потімотворами в колонці масло рухається в порожнину ротора, де під дією відцентровихсил очищується від домішок.
Очищене масло піднімається у верхню частину ротора ітангенціальними каналами В колонки спрямовується у порожнину ВП, розташовануміж колонкою 8 і віссю 1. Під час проходження масла через канали В такожвиникають реактивні сили, крутний момент яких співпадає з активним моментомнасадки 7. Ці два моменти обертають ротор. Масло з порожнини ВП каналами осі 1надходить в масловідвідну трубку 6 і далі – в головну магістраль.
Масляний радіатор. Для нормальної роботи двигуна температурамасла в системі мащення повинна бути 70…85 °С. При нагріванні маславище 90 °С його в'язкість значно знижується. Воно випаровується гіршеохолоджує і змащує деталі. Зростають його витрати. Масляний радіатор забезпечуєзниження температури масла на 10…20 °С.
На двигунах з повітряним охолодженням радіатор (змійовик) зребрами встановлюється під кожухом вентилятора, перед циліндрами.
Радіатори двигунів з рідинним охолодженням подібні законструкцією, але відрізняються за розмірами, кількістю охолоджувальних трубокта способом їх розміщення.
Масляний радіатор дизеля ЯМЗ-240Б складається з верхнього 4 (рис. 7)і нижнього 1 бачків, між якими в один ряд встановлені овальні сталеві трубки 2.На трубки спіраллю навиті сталеві стрічки (ребра) З, які збільшують поверхнюохолодження. Бачки розділені перетинками 6 на відсіки, що забезпечуєефективніше охолодження масла через збільшення шляху і часу проходження йогочерез радіатор. Для нижньої стінки бачка 4 приварені сталеві трубки 5 і 7 згумовими трубопроводами вхідних і вихідних каналів систем мащення дизеля ікоробки передач (2/3 об'єму масляного радіатора призначені для охолодженнямасла дизеля – моторної секції, а 1/3 об'єму – коробки передач).
Масляний радіатор розташований перед рідинним радіаторомсистеми охолодження і прикріплений до нього. Він включається в роботу залежновід пори року за допомогою спеціального крана.
Роботу системи мащення контролюють такими приладами і пристроями:
- рівень масла у піддоні картера масломірною лінійкою;
- тиск масла в головній магістралі електричним або механічним(мембранним) манометрами та сигнальними (індикаторами) лампочками;
- температуру масла – дистанційними термометрами.
5. Вентиляція картера двигуна
При роботі двигуна через нещільності між поршневими кільцями,поршнем і гільзою циліндра в картер надходять горюча суміш і відпрацьованігази, які містять пари палива, води і сірчистого газу. Пари палива, якіконденсуються на стінках циліндра і потрапляють в піддон картера, розріджуютьмасло. Пари води, конденсуючись в піддоні картера, утворюють піну і емульсії.Сірчистий газ, сполучаючись з водою, яка є в маслі, утворює сірчану кислоту.Кислота, потрапляючи з маслом на робочі поверхні деталей, роз'їдає і прискорюєїх спрацювання.
Для виведення газів із картера застосовується система вентиляціїкартера двигуна. У сучасних автомобільних карбюраторних двигунів застосовуютьпримусову систему вентиляції картера, на дизелях тракторів вентиляціявідбувається за допомогою сапуна. Він встановлюється в заливній горловинісистеми мащення або окремо на кришці головки циліндрів і сполучає картер затмосферою. За рахунок різниці тисків в картері й атмосфері, гази, виходять ізкартера. Це зменшує дію парів палива, води і відпрацьованих газів на масло ізапобігає можливості витікання масла через зазори в площинах розніманнядеталей. В корпусі сапуна встановлений фільтр, переважно із дроту, який утримуєкраплі масла.
Список використаної літератури
1. Бабушко С.М. Ремонт тракторов и автомобилей. – К.: Висшаяшкола. 1982. – 344 с.
2. Головчук А.Ф. Експлуатація та ремонт сільськогосподарськоїтехніки
3. Лауш П.В. Техническое обслуживание и ремонт машин. – К.:Висшая школа, 1989. – 350 с.
4. Полянський С.К. Будівельно-дорожні та вантажопідіймальнімашини. – К.: Техніка, 2001. – 624 с.