Тема: Изучение схем смазки различных ДВС
Цель: изучение особенностей конструкции масляных систем.
Материальное обеспечение: двигатели, установленные в лаборатории ДВС, детали, узлы масляных систем различных ДВС, заводские чертежи и описания, штангенциркуль, линейка, макеты, плакаты, приборы для определения давления и температуры.
Вводный контроль:
1. Сухое трение.
2. Полусухое трение.
3. Жидкостное трения.
4. Образование масляного клина.
5. Условные обозначения элементов систем
Краткая теория
Смазочное масло при работе двигателя не только создает масляную пленку между трущимися деталями, но и отводит тепло, которое возникает при трении деталей. Чем больше зазоры в сопрягаемых деталях и меньше вязкость масла, тем больше масла протекает через них и больше тепла отводится от нагретых деталей. Однако зазоры в деталях и вязкость масла в зависимости от конструктивного назначения частей машины поддерживаются в определенных пределах. Кроме того, масло выполняет следующие функции:
· заполняет зазоры, создавая уплотнение;
· предупреждает коррозию деталей двигателя;
· постоянно смывает частицы грязи, металлическую пыль с трущихся поверхностей, улучшая условия работы и уменьшая износ деталей.
Основными свойствами масла, изменение которых на определенную величину делает масло непригодным, являются: вязкость, температура вспышки, содержание механических примесей, содержание воды, кислотность, наличие водорастворимых кислот и щелочей.
Порядок выполнения работы:
Для смазки различных узлов двигателя служат специальные системы трубопроводов и каналов в деталях, по которым масло подается к трущимся поверхностям под давлением. Системы смазки под давлением подразделяют на циркуляционные и лубрикаторные.
На одном двигателе могут быть установлены обе системы.
В циркуляционной системе масло после смазки трущихся поверхностей возвращается в масляную цистерну, откуда берется масляным насосом и после очистки и охлаждения снова подается к трущимся деталям – масло циркулирует в замкнутой системе.
В зависимости от того, где размещается основной запас масла, циркуляционные системы подразделяют на системы с так называемыми «мокрым», «сухим» и полусухим картерами.
Задание 1.Систему с «мокрым» картером (рис.54) применяют в двигателях малой и средней мощностей. Основной емкостью масла в этой системе является нижняя часть картера 15, из которого масло по трубопроводу 1 забирается навешанным на двигатель шестеренчатым насосом 3 и подается к фильтрам, где очищается от механических примесей. Около 10% масла поступает к фильтру тонкой очистки 4 (большего количества масла фильтр пропустить не может). Здесь оно тщательно очищается, а затем стекает в картер. Почти 90% масла в зависимости от положения крана 5 проходит через один из фильтров грубой очистки 6 и далее к масляному холодильнику 7, где оно охлаждается. Охлажденное и очищенное масло из холодильника поступает в главную магистраль дизеля 11, откуда по ответвлениям 13 к рамовым подшипникам коленчатого вала 12, а по ответвлению 9 к подшипникам распределительного вала 10. по сверлениям в щеках и шейках коленчатого вала масло подводится к мотылевым подшипникам и далее по сверлениям в шатунах к головным подшипникам. При постоянной производительности насоса 3 давление в его магистрали зависит от температуры, частоты вращения двигателя и величины зазоров между трущимися деталями. Поэтому давление в системе смазки могли бы изменяться в значительных пределах. Для поддержания постоянного давления в нагнетательной магистрали устанавливают редукционный клапан 14. Это обычный клапан, прижимаемый к седлу пружиной, затяжка которой строго определенная, но может быть изменена вручную. При работе дизеля часть масла перепускается в картер через редукционный клапан, минуя узлы смазки. При повышении давления в магистрали через клапан перепускается больше масла, при понижении – меньше.
Смазка цилиндровых втулок, тронков поршней, поршневых колец осуществляется в результате естественного разбрызгивания масла, вытекающего из зазоров подшипников. После смазки всех трущихся поверхностей снова загрязненное и нагретое масло стекает в картер. Для прокачки системы маслом перед пуском двигателя предусмотрен ручной поршневой маслоподкачивающий насос 2.
В холодное время года, когда вязкость масла велика и создается большое давление в системе смазки для предохранения масляного холодильника от разрыва при пуске двигателя параллельно холодильнику монтируют обводной трубопровод с перепускным клапаном 8, через который, минуя холодильник, проходит масло.
В процессе работы двигателя с такой системой смазки происходит интенсивное загрязнение масла продуктами неполного сгорания топлива, сбрасываемого в картер со стенок цилиндров. Кроме того, масло подвергается воздействию отработавших газов, проникающих в картер через неплотности поршневых колец. Это является основным недостатком системы с так называемым мокрым картером, так как данные условия приводят к быстрой потере маслом своих качеств и необходимости частой его замены
Задание 2.В системе с сухим картером масло, стекающее в поддон, удаляется из него самотеком (малооборотные дизели) или откачивается особым насосом (высокооборотные дизели) в отдельную цистерну, установленную вне двигателя.
На рис. 55 показана принципиальная схема системы смазки с сухим картером двигателя большей мощности. Масло, стекающее из кольцевых зазоров подшипников и поршней, собирается в картере 2 двигателя, откуда самотеком попадает в циркуляционную цистерну 1. из нее горячее масло засасывается автономным шестеренным или винтовым насосом 11 через сдвоенные фильтры 9 в масляный холодильник 8. из холодильника, который охлаждается забортной водой, масло поступает к различным узлам смазки двигателя и на охлаждение поршней. Смазав трущиеся детали, нагревшееся масло стекает в картер. Постоянное давление масла в системе обеспечивается редукционным клапаном 10.
Во время хода судна масло очищается в фильтрах 9. более качественная очистка производится при стоянке. Для этого масло из цистерны 1 откачивается насосом 11 и направляется, минуя холодильник, в отстойную цистерну 6. Из нее масло поступает в подогреватель4, где нагревается паром, проходящим по змеевику, до температуры 90-98ºС. При этом из масла выпариваются топливо и влага. После двух- или трухсуточного отстоя шлам, механические примеси и вода, осевшая в виде осадков, удаляются из цистерны в грязевой танк, а масло направляется к сепаратору 3. в сепараторе масло окончательно очищается и оттуда подается в циркуляционную систему.
При такой системе смазки, когда маслосборная цистерна 1 расположена вне картера, смазочное масло предохраняется от действия горячих отработавших газов и меньше загрязняется продуктами сгорания топлива. Поэтому в настоящее время все главные двигатели, как правило, выполняют с сухим картером.
Масло, поступающее в двигатель из циркуляционной системы, в основном или полностью направляется на смазку деталей механизма движения и на охлаждение поршне. Цилиндры смазываются от специального насоса – лубрикатора 5. к нему цилиндровое масло подается самотеком из расходной цистерны 7.
Лубрикаторная система позволяет использовать для смазки цилиндров специальные сорта масел, существенно отличающиеся от масел, применяемых в циркуляционных системах, а также обеспечивает возможность регулировать количество масла, подаваемого в цилиндры.
Задание 3. Двигатели средней мощности иногда имеют систему смазки с полусухим картером, когда часть масла находится в картере, а часть – в баке, установленном непосредственно на двигателе. В этом случае дизель обслуживается двумя масляными насосами: отстаивающий насос откачивает масло из картера дизеля в циркуляционный бак, а нагнетательный насос подает его к трущимся деталям двигателя.Система смазки подшипников и турбонагнетателя имеет еще и напорную цистерну для поддержания постоянного давления в системе смазки подшипников в случае внезапной остановки масляного насоса.
Задание 4.При лубрикаторной смазке масло подается один раз к поверхностям трения: в цилиндр двигателя, компрессора, к клапанным рычагам и т.д., где оно безвозвратно теряется (сгорает) либо стекает в сборную цистерн отработанного масла.
Задание5. Для смазки подшипников валопровода в энергетической установке иногда применяются капельная и фитильная смазки. Капельная смазка заключается в следующем: масло заливают в специальную масленку, выход масла к объекту смазки осуществляется через специальное отверстие, проходное сечение которого регулирует игольчатым клапаном. Из такой масленки масло вытекает периодическими каплями.
Задание 6. Для подачи масла к отдельным малоответственным узлам используют ручную смазку. В этом случае пользуются пресс-масленками и колпачковыми масленками, заполненными консистентной смазкой.
Содержание отчета: тема и цель лабораторной, материальное обеспечение, отчет о проделанной работе.
Заключительный контроль:
1. Назначение смазочного масла при работе двигателя.
2. Циркуляционная система смазки.
3. Недостатки этой системы.
4. Система смазки с сухим картером.
5. Достоинства этой системы смазки.
6. Система смазки с полусухим картером.
7. Лубрикаторная смазка.
8. Капельная смазкаа.
9. Ручная смазка (масленки, тавотницы).
Литература
10. Методические указания к выполнению лабораторных и практических работ по дисциплине «Судовые дизельные энергетические установки и их эксплуатация», 2014г..
11. Захаров Г.В.Техническая эксплуатация судовых энергетических установок- изд.3 исп. и допол.- М.Трас Лит.2013.-320с.