Масла, применяемые для изучаемых двигателей. Требования предъявляемые к ним.
Задание № 4
Тема: Системы смазки двигателей.
Масла, применяемые для изучаемых двигателей. Требования предъявляемые к ним.
Моторные масла работают в весьма тяжелых условиях. При работе двигателя на разных режимах температура его деталей колеблется от температуры окружающего воздуха (при пуске) до 50...350°С и более, а в камере сгорания она достигает 2500°С. Давление в подшипниках коленчатого вала составляет 10...20 МПа (100,0...200,0 кгс/см ). Поэтому масло, подвергаясь воздействию высоких температур, претерпевает значительные изменения. Кроме того, какая-то его часть, смазывающая поверхности гильз цилиндров, попадает в камеры сгорания и там сгорает. В связи с этим количество масла в системе смазки уменьшается.
В масле в процессе его работы все больше и больше накапливается смол (в результате окисления углеводородов), нагара и кокса, смываемых с деталей двигателя, механических примесей (песка и пыли), продуктов изнашивания деталей и конденсата топлива (в карбюраторных двигателях). Нагар и кокс ухудшают отвод тепла от деталей двигателя, масло приобретает темный цвет и его смазывающая способность ухудшается. Чтобы предотвратить преждевременную порчу масла, его в процессе работы очищают, пропуская через фильтры, и охлаждают в масляном радиаторе. Но эти мероприятия оказывают свое положительное действие только тогда, когда свежее масло обладает соответствующими вязкостными, противоокислительными, моющими, противокоррозионными и противоизносными свойствами, а также имеет высокую температуру вспышки.
2.Каковы назначение смазки в двигателе и условия, влияющие на величину коэффициента трения? Какие периоды работы двигателя наиболее неблагоприятны в отношении смазки рабочих поверхностей цилиндров и подшипников коленчатого вала?
Моторное масло выполняет в двигателе ту же жизненно важную роль, какую выполняет кровь в организме человека. Никакая другая жидкость не влияет так на работу двигателя и срок его службы, как моторное масло. Кроме основной функции, касающейся смазки двигателя, оно также выполняет ряд других. Но все те преимущества, которые дает нам моторное масло, ничего не значат, если масло не циркулирует, как положено, по всему двигателю, обеспечивая необходимую для его работы смазку.
Сегодня мы рассмотрим систему смазки автомобильного двигателя: как она действует и какие проблемы могут возникнуть, если не поддерживать ее на должном уровне. Обычно это случается, когда "срабатываются" детали двигателя в результате большого пробега, либо в результате повреждений, вызванных грязным моторным маслом.
Рассмотрим движение коленчатого вала. Во время быстрого движения по трассе тахометр автомобиля может показывать до 3000 оборотов в минуту (и даже больше). Для водителя эта цифра может ничего не означать, но 3000 оборотов в минуту могут привести к такому трению, которое потенциально разрушит двигатель. Ведь это означает, что коленвал двигателя вращается со скоростью 50 раз в секунду! При таком трении вырабатывается много тепла, и его необходимо каким-то образом удалять. Точно так же, как и охлаждающая жидкость, циркулирующее в двигателе масло забирает большую часть тепла от движущихся деталей. Но охлаждающая жидкость не циркулирует вокруг поршней и подшипников и не омывает такие не вращающиеся части двигателя, как блок цилиндров. Поэтому важно, чтобы масло поглощало тепло со всех этих деталей.
В некоторых двигателях последних моделей с изменяемым механизмом газораспределения - моментом открытия или закрытия клапанов, моторное масло также приводит в движение этот механизм. Для правильного выполнения этих важных функций необходимо постоянное снабжение двигателя чистым маслом, качество которого не ухудшается от резких перепадов температур, воздействующих на масло каждый раз, как только заводят двигатель.
3.Конструкция масляных насосов. Принцип их работы.
Масляные насосы по их конструкциям и внешнему виду очень разнообразны. Принцип насоса, вид привода, а также исполнение корпуса являются наиболее часто встречающимися отличиями.
В зависимости от цели применения, места встраивания и мощности используются масляные насосы, работающие по различным принципам.
Наиболее часто встречающиеся конструкции насосов следующие:
– Зубчатые насосы
– Шестеренные насосы
– Роторные насосы
Зубчатые насосы
В зубчатых насосах транспортировка масла осуществляется между зубьями и стенкой посредством вращательных движений двух зубчатых колес. Сцепление пары зубчатых колес препятствует вытеканию масла обратно в картер. Таким образом, с одной стороны образуется зона повышенного давления, в то время как со стороны впуска появляется зона пониженного давления.
Шестеренный насос
В шестеренном насосе к внутреннему колесу эксцентрично расположено внешнее зубчатое колесо, находящееся в корпусе насоса. Как и в обыкновенном зубчатом насосе, масло транспортируется в промежуточные пространства между зубьями. При продолжающемся вращении насоса с одной стороны, в которой зубья движутся по направлению друг от друга, образуется зона пониженного давления. Это всасывающая сторона насоса. А в месте, где зубья снова сцепляются друг с другом, создается повышенное давление. Здесь имеет место выталкивание масла под давлением. Преимущество шестеренчатых насосов по отношению к обыкновенным зубчатым заключается в более высокой мощности насоса, особенно при малой частоте вращения.
Роторный насос
Роторный насос состоит из наружного ротора с внутренними зубьями и из внутреннего ротора с наружными зубьями. Наружный ротор обкатывается поверх зубьев внутреннего ротора и, таким образом, вращается в корпусе насоса. Внутренний ротор имеет на один зуб меньше, нежели наружный ротор, так что при вращении осуществляется транспортировка жидкости из одного промежутка между зубьями наружного ротора в следующий. При вращательном движении пространства со стороны всасывания увеличиваются, в то время как со стороны нагнетания они уменьшаются. Такая конструкция способна при большом потоке транспортируемого материала производить высокое давление.
4.Конструкция центробежных фильтров. Сколько фильтрующих секций имеет фильтр в масляной системе? Как они работают–параллельно или последовательно? Принцип их работы.
Масляный фильтр служит для очистки масла от твердых частиц продуктов изнашивания деталей двигателя, нагара и т. п. Загрязненное масло вызывает ускоренное изнашивание двигателя и засоряет каналы смазочной системы. Масляные фильтры называют полнопоточными, если через них проходит все масло, и неполнопоточными, если через них проходит только его часть. Неполнопоточные фильтры применяют как дополнительные к основным — полнопоточным для более тонкой очистки масла. Масляный фильтр может быть сменным, и его нужно заменять новым при каждой замене масла или иметь сменный только фильтрующий элемент. В большинстве двигателей легковых автомобилей применяют полнопоточные сменные фильтры (рис. 2.43), хотя встречаются конструкции, в которых заменяют только фильтрующий элемент.
Конструкция центробежного масляного фильтра (центрифуги):
1 — корпус;
2 — колпак ротора;
3 — ротор;
4 — колпак фильтра;
5 — гайка крепления колпака ротора;
6 — упорный шарикоподшипник;
7 — упорная шайба;
8 — гайка крепления ротора;
9 — гайка крепления колпака фильтра;
10 — верхняя втулка ротора;
11 — ось ротора;
12 — экран;
13 — нижняя втулка ротора;
14 — палец стопора;
15 — пластина стопора;
16 — пружина стопора;
17 — трубка отвода масла