Устройство тракторов

Тема 6: Система смазки.

Вопросы темы:

1. Масла. Схема действия системы.

2. Агрегаты системы.

3. Техническое обслуживание. Возможные неисправности.

1. Масла. Схема действия системы.

Моторные масла. Во время работы двигателя его подвижные дета­ли скользят по неподвижным. Трущиеся поверхности деталей двига­телей, несмотря на хорошую обработку, имеют шероховатости. Для уменьшения сопротивления трения и одновременного охлаждения деталей между их трущимися поверхностями используют масла.

Смазочная система двигателей необходима для непрерывной по­дачи масла к трущимся поверхностям деталей и отвода от них теп­лоты.

У масел должны быть оптимальная вязкость, хорошая смазыва­ющая способность, высокие антикоррозионные свойства и стабиль­ность. Для улучшения эксплуатационных свойств в них добавляют специальные присадки.

Моторные масла делят на шесть групп: А, Б, В, Г, Д и Е. Для двигателей сельскохозяйственных тракторов применяют масла групп В, Г и Д.

Масла группы В предназначены для среднефорсированных дизе­лей, Г — для высокофорсированных, Д — для дизелей с наддувом. Марки масел М-8В₁ и М-10Г₂ расшифровывают следующим обра­зом: М — моторное; 8 и 10 — кинематическая вязкость, мм²/с, при 100°С; В и Г — принадлежность к группе масла; 1- для карбюратор­ных двигателей; 2 — для дизелей.

Летом обычно применяют моторное масло с кинематической вязкостью 10 мм²/с, а зимой — 8 мм²/с. Для тракторных двигате­лей можно использовать круглый год всесезонное моторное масло М-6₃/10Г₂. По зарубежной классификации AP1 отечественным маслам для дизелей групп Г и Д соответствуют масла СС и СД, а по классификации SAE — SAE-20 (зимнее) и SAE-30 (летнее)*. (* По классификации API оценивают эксплуатационные свойства масла, а по SAE - вязкость).

Масло должно строго соответствовать марке двигателя и сезону. Слишком вязкое масло плохо проходит в зазоры между трущимися деталями, а недостаточно вязкое не держится в зазоре. В обоих слу­чаях увеличивается износ трущихся поверхностей деталей и сни­жается мощность двигателя. Летом применяют более вязкое масло, чем зимой.

Надежность работы двигателей во многом зависит от чистоты моторного масла. Оно не должно содержать механических примесей и воды, которые попадают в него при транспортировании, приеме, выдаче и хранении.

Схема смазочной системы двигателя. В большинстве двигателей ис­пользуют комбинированную смазочную систему. К наиболее нагру­женным деталям масло подается под давлением, а к остальным — разбрызгиванием и самотеком.

Под давлением смазываются коренные и шатунные подшипни­ки коленчатого вала, некоторые детали клапанного механизма, втулки распределительных шестерен.

В смазочную систему двигателя входят: поддон 1 (рис. 1) картера, масляный насос 2, фильтр 6, радиатор 8, каналы и трубопрово­ды, манометр 11, маслозаливная горловина 16. Уровень масла конт­ролируют масломерным щупом 4 при неработающем двигателе.

Путь циркуляции масла под давлением в смазочной системе у большинства автотракторных двигателей одинаков. При работе дви­гателя масло из поддона картера засасывается шестеренным насо­сом и подается под давлением к фильтру. Очищенное масло охлаж­дается в масляном радиаторе и поступает в главный масляный ка­нал 13 (магистраль). Далее оно проходит по каналам в блоке к коренным подшипникам коленчатого вала и шейкам распредели­тельного вала.

По наклонным каналам коленчатого вала масло попадает в по­лость 14 шатунных шеек, где дополнительно очищается, и, выходя на поверхность шеек, смазывает шатунные подшипники.

Рис. 1. Принципиальная схема смазочной системы:

1 — масляный поддон; 2 — масляный насос; 3, 7 и 9 — соответственно редукционный, температурный (радиаторный) и сливной клапаны; 4 — масломерный щуп; 5 — промежуточная шестерня; 6 — масляный фильтр; 8 — масляный радиатор; 10 и 15 — распределительный и коленчатый валы; 11 — манометр; 12 — ось коромысел; 13 — главный масляный канал; 14 — полость шатунной шейки; 16 — маслозаливная горловина

Из магистрали оно поступает к пальцу промежуточной шестерни 5.

По каналу в одной из шеек распределительного вала масло пуль­сирующим потоком подается в вертикальный канал блока и по каналам в головке и наружной трубке - в пустотелую ось 12 коро­мысел. Через отверстия в валике коромысел масло поступает к их втулкам и, стекая по штангам, смазывает толкатели и кулачки рас­пределительного вала.

Стенки цилиндров и поршней, поршневые пальцы, распреде­лительные шестерни смазываются разбрызгиванием. Масло, выте­кающее из подшипников коленчатого вала и стекающее с клапанного механизма, разбрызгивается быстровращающимся коленча­тым валом на мелкие капли, образуя масляный туман. Капельки масла, оседая на поверхности цилиндров, поршней, кулачков рас­пределительного вала, смазывают их и стекают в поддон картера, откуда масло вновь начинает свой путь.

Поршневой палец смазывается капельками масла, которые по­падают в отверстия верхней головки шатуна. В двигателях, имею­щих канал в стержне шатуна, поршневой палец смазывается под давлением.

Работу смазочной системы контролируют по манометру 11, по­казывающему давление в главной магистрали. На некоторых двига­телях, кроме того, устанавливают термометр для измерения тем­пературы в смазочной системе и сигнализатор аварийного падения давления масла.

Смазочная система рядного двигателя А-41. От основной секции 12 (рис. 2) насоса масло поступает в двойной фильтр 9 с параллельно работающими секциями. Часть очищенного масла сливается и поддон картера, остальное нагнетается в магистраль 18 и далее по каналам — к трущимся деталям двигателя, как было описано ранее. К клапанному механизму масло подается через пустотелый болт 4, качающийся толкатель 5 и полость штанги 3.

Рис. 2. Схема смазочной системы рядного дизеля А-41:

1 — сапун; 2 — коромысло; 3 — штанга; 4 — пустотелый болт; 5 — качающийся толкатель; 6 — секции масляного фильтра; 7 — манометр; 8 — термометр; 9 — масляный фильтр; 10 - масляный радиатор; 11 — сливной клапан; 12 — основ¬ная секция масляного насоса; 13 — поддон; 14 — пробка; 75 — радиаторная секция масляного насоса; 16— масломерный щуп; 17 — кран-переключатель; 18 — масляная магистраль; 19 — маслозаливная горловина; 20 — канал в шатуне

Радиаторная секция 15 масляного насоса нагнетает масло в радиатор 10. Пройдя через него, охлажденное масло сливается в поддон картера. В зимнее время, по-вернув кран-переключатель 17 на 180°, поток неохлажденного масла направляется в поддон картера, ми¬нуя масляный радиатор.

Масло заливают в картер двигателя через маслозаливную горловину 19 до уровня верхней риски масломерного щупа 16. Если уровень масла на неработающем двигателе будет ниже нижней риски, то двигатель нельзя пускать. Излишки масла сливаются из картера двигателя через отверстие в поддоне, закрытое пробкой 14. Для сообщения картера двигателя с атмосферой служит сапун 1.

2. Агрегаты системы.

Масляный насос. Шестеренный масляный насос создает цирку­ляцию масла в смазочной системе двигателя. Он установлен обыч­но на блок-картере или крышке коренного подшипника коленча­того вала.

Насосы смазочной системы выполняют двух- и односекционными (рис. 3).

Рис. 3. Масляные насосы дизелей А-41 и СМД-62:

а — двухсекционный; б — односекционный (схема работы); 1 и 4— ведущие шестерни радиаторной и основной секций; 2 — проставка, 3 — ведущий вал; 5 — ведомая шестерня основной секции; 6 - нагнетательный канал; 7 — сетка маслоприемника; 8 — маслоприемник, 9 — редукционный клапан, 10 — регулировочный винт

Двухсекционный насос имеет две секции: основную и дополнительную. Дополнительная секция у одних двигателей подает масло в радиатор, а у других — в фильтр тонкой очистки масла. В обоих случаях, пройдя радиатор или фильтр, масло сливается в под­дон картера. Секции разделены проставкой 2.

Односекционный насос состоит из маслоприемника 8, корпуса, крышки и двух шестерен. В корпусе выполнены два ци­линдрических колодца для установки шестерен. Ведущая шестерня 4 насоса крепится шпонкой на валу, которой опирается на втулки, запрессованные в корпусе и крышке насоса. Ведомая шестерня 5, находясь в зацеплении с ведущей, свободно вращается на пальце, запрессованном в корпусе. Вращаясь в разные стороны, шестерни перегоняют зубьями масло от входного канала корпуса к нагнета­тельному 6.

В корпусе насоса расположен прилив, в расточке которого смон­тирован редукционный клапан 9. Последний предохраняет от чрез­мерного повышения давления, которое создается масляным насо­сом при пуске холодного двигателя, т. е. когда масло имеет боль­шую вязкость. С помощью регулировочного винта 10 можно изменить силу давления пружины клапана. Масляный насос получает враще­ние от коленчатого вала через приводную шестерню.

Масляный радиатор. Такой радиатор используют в летнее время для охлаждения масла. Он представляет собой неразборный узел, состоящий из ряда стальных трубок овального сечения и двух бач­ков: нижнего и верхнего. Для увеличения поверхности охлаждения па каждой трубке навита спираль из тонкой стальной ленты. У мас­ляных радиаторов некоторых двигателей трубки проходят через охлаждающие пластины. Масляный радиатор установлен впереди во­дяного радиатора.

На двигателях с воздушным охлаждением масляный радиатор выполнен из единой многократно изогнутой трубки с навитой на нее ленточной спиралью. Масло, двигаясь по трубкам радиатора, обдуваемого снаружи воздухом, охлаждается при полностью от­крытых жалюзи или шторке на 10...12°С.

Масляные фильтры. Для очистки масла в системе от примесей, которые появляются в результате износа трущихся деталей, попа­дания пыли, образования нагара и отложения смолистых веществ, служат масляные фильтры. Их делят на фильтры со сменными фильтрующими элементами и фильтры центробежной очистки масла или центрифуги. Фильтры называют полнопоточными, если через них проходит весь поток масла, циркулирующий в системе.

Фильтр со сменным фильтрующим элементом состоит из составного корпуса 2 (рис. 4, а) и бумажного фильтру­ющего элемента 5.

Под давлением масло просачивается сквозь поры бумажной ленты, оставляя на ее поверхности загрязненные примеси. Пройдя в кольцевую щель между внутренним цилиндром фильтрующего элемента и стержнем 6, очищенное масло поступает из фильтра в мас­ляную магистраль для смазывания трущихся деталей.

Рис. 4. Фильтры:

а — со сменным фильтрующим элементом; б — простейшая центрифуга; 1 — перепускной клапан; 2 — корпус; 3 — колпак; 4 — пружина, 5 — фильтрую¬щий элемент; 6 — стержень; 7 — датчик температуры; 8 — пробка сливного отверстия; 9 — жиклер; 10 — механические примеси; 11 — ротор; 12 — ось; 13 — маслозаборная трубка; 14 — маслоподводящий канал

При загрязнении фильтрующего элемента или охлажденном мас­ле, поступающем под давлением, открывается перепускной кла­пан 1, и масло направляется в масляную магистраль, минуя фильтр.

Центрифуга состоит из ротора 11 (рис. 4, б) и оси 12, ко­торая нижней частью ввернута в корпус фильтра. Масло очищается следующим образом. Из масляного насоса оно поступает под давле­нием через продольное и радиальное отверстия оси 12 внутрь ротора. Далее часть масла подходит через трубки к калиброванным отверстиям-жиклерам (форсункам) 9 и вытекает из них с большой скоростью. При отталкивающем действии (реакции) вытекающих струй масла ротор начинает вращаться в обратную сторону. Масло, вытекающее из ротора в корпус фильтра, сливается в картер дви­гателя.

При быстром вращении ротора тяжелые примеси, содержащие­ся в масле, под действием центробежной силы отбрасываются к стенкам ротора и оседают на них в виде смолистого слоя.

При нормальном давлении масла ротор вращается с частотой вращения около 100 с^-1 (6000 мин ^-1)

Полнопоточная центрифуга представляет собой корпус 1 (рис. 5) с колпаком, пустотелую ось 4, ввернутую в корпус, и ротор, кото­рый свободно помещен на оси. Ротор включает в себя остов 8, верх­нюю 9 и нижнюю 15 крышки. В нижней части ротора на пустотелой оси закреплен насадок 5 с выходными тангенциальными отверстия­ми. В верхней части остова выполнены тангенциальные входные отверстия 12 в маслоотводящую трубку 3.

Рис. 5. Схема работы центрифуги дизеля Д-243:

1 — корпус; 2 — подводящий канал; 3 — маслоотводящая трубка, 4 — пустотелая ось; 5 — насадок; 6 и 7 — выходные отверстия в остове и оси; 8 — остов; 9 и 15 — верхняя и нижняя крышки; 10 — колпак; 11 - шайба; 12 — тангенциальное отверстие, 13 - радиальное отверстие в оси ротора; 14 - стакан; 16 — щель в насадке; 17...19 — соответственно сливной, радиаторный, перепускной клапаны.

При работе двигателя по каналу 2 масло подается под давлени­ем от насоса в кольцевой канал, находящийся между пустотелой осью 4 и трубкой 3. Далее оно попадает через выходные отверстия 7 и неподвижный насадок 5. В нем имеются щели 16, через которые масло выбрасывается в тангенциальном направлении (по касатель­ной) внутрь стакана 14 и ротора. Вытекая с большой скоростью из щели 16, масло движется вращательно и, воздействуя на стенки остова и стакана 14, передает вращение ротору. Очищенное масло направляется через тангенциальные отверстия 12 во внутреннюю проточку верхней части остова, вызывая реактивную силу, и по­ступает через радиальные отверстия 13 в маслоотводящую трубку 3 и далее в главную масляную магистраль.

Таким образом, ротор центрифуги вращается за счет суммарной энергии двух потоков масла: активного действия струй при поступ­лении в ротор по щелям 16 и реактивного действия струй при вы­ходе из ротора через отверстия 12.

В корпусе фильтра установлены три клапана: сливной, радиаторный и перепускной. Сливной клапан 17поддерживает давление в масляной магистрали, а перепускной 19 - в роторе. Оба клапана регулируют винтами. Радиаторный клапан служит для перепуска холодного масла в масляные каналы, минуя радиатор.

3. Техническое обслуживание. Возможные неисправности.

Работоспособность смазочной системы зависит от непрерывно­го подвода чистого масла определенной вязкости к трущимся дета­лям. Этому способствует безотказная работа масляного насоса, филь­тра и масляного радиатора.

Загрязненное масло способствует быстрому изнашиванию тру­щихся поверхностей деталей. Простейший способ определения ка­чества (чистоты) масла — проверить его на ощупь. Если растереть масло между пальцами, то можно обнаружить присутствие меха­нических примесей.

Техническое обслуживание смазочной системы включает в себя следующие операции: проверку уровня масла в картере двигателя и плотности всех соединений в системе; наблюдение за температу­рой и давлением масла в системе при прогреве двигателя и работе его под нагрузкой; промывку смазочной системы; смену масла.

При ЕТО необходимо не раньше чем через 10 мин после оста­новки двигателя проверить уровень масла в картере и долить его до верхней риски масломерного щупа; устранить утечку масла в со­единениях деталей и трубок; во время работы следить за показани­ями масляного манометра. После остановки двигателя надо на слух проверить работу ротора масляного фильтра. Если шум вращающе­го по инерции ротора продолжается менее 30 с (что является при­знаком его загрязнения), следует разобрать фильтр и прочистить отверстия жиклеров ротора.

При ТО-1 нужно промыть ротор фильтра. Для этого выполняют следующие операции. Отвернув болты крепления, снимают кол­пак, затем, отвернув гайку крепления ротора, снимают его с оси, разбирают ротор. Удаляют отложения со стенок стакана ротора и тщательно промывают его детали в дизельном топливе. Выходные отверстия жиклеров прочищают медной проволокой диаметром 1,5 мм.

Собирают ротор, проверив правильность положения стакана в канавки корпуса. После выполнения всех работ ротор и колпак ус­танавливают на место.

При ТО-2 тракторист-машинист обязан регулярно менять масло в системе. Срок смены масел группы Г и Д через 500 ч. Допускается

замена моторных масел группы Г на масла группы В и группы Д на масла группы Г. При этом сроки смены масел уменьшаются в 2 раза.

При ТО-3 необходимо промывать топливом поддон картера, маслоприемник насоса и набивку сапуна, сняв их с двигателя.

Наиболее опасным считают отсутствие давления масла в сма­зочной системе двигателя (табл. 4). Обнаружив эту неисправность, водитель должен немедленно заглушить двигатель и выяснить при­чину ее появления. В противном случае может произойти выплавление антифрикционного слоя в коренных и шатунных подшип­никах коленчатого вала.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какое масло применяют для смазывания двигателей?

2. Назовите составные части и приборы смазочной системы?

3. По рис. 30 проследите путь масла к трущимся деталям двигателя?

4. Каково назначение редукционного клапана масляного насоса?

5. Объясните принцип очистки масла от механических примесей в центрифуге?

6. Назовите причины низкого давления в смазочной системе?