Содержание
Система смазки двигателя
Главная / Учебник по устройству автомобиля / Глава 4. Двигатель » Подраздел 4.9 Система смазки двигателя
В двигателе находится большое количество трущихся друг о друга деталей, все они металлические, и всем им требуется смазка, ибо они нагреваются и, как следствие, могут заклинить. Поэтому в двигателе есть система смазки: с каналами (магистралями), с поддоном и с масляным насосом. Упрощенная схема системы смазки приведена на рисунке 4.38.
Помимо смазывания, масло еще выполняет роль охладителя раскаленных трущихся деталей двигателя. Именно поэтому часто в дизельных, а иногда и в бензиновых двигателях устанавливают специальные распылители, направленные на нижние части поршней, но об этом позже.
Рисунок 4.38 Упрощенная схема системы смазки.
Основные элементы системы смазки
Масляный насос
О назначении сего устройства говорит его название. Масляный насос необходим для перекачки моторного масла из масляного поддона, который находится в самой нижней части двигателя, ко всем трущимся деталям через специальные масляные каналы.
Для этой цели применяют насосы шестеренного типа с внешним и внутренним зацеплением. Насосы первого типа — сейчас большая редкость из-за своих габаритов, потому рассмотрим тип насоса, являющийся наиболее актуальным на сегодняшний день – шестеренный с внутренним зацеплением, пример которого можно увидеть на рисунке 4.39.
Рисунок 4.39 Масляный насос шестеренного типа с внутренним зацеплением.
Приводится масляный насос обычно от коленчатого вала цепью, ремнем или шестерней, в зависимости от типа привода газораспределительного механизма или непосредственно установлен на коленчатом вале. Работа насоса заключается в том, что при вращении малая шестерня перекатывается по большой, увлекая за собой моторное масло, и по каналам под давлением подводит его к трущимся деталям.
Редукционный клапан
Редукционный клапан служит для ограничения давления масла в маслопроводах системы смазки. Давление масла может повыситься при очень больших количествах оборотов коленчатого вала двигателя или при чрезмерно густом масле, например, в холодном двигателе.
Редукционный клапан обычно ставят в корпусе насоса. Он представляет собой шарик, поджатый пружиной. Пока давление масла нормальное, шарик плотно прижат к пружине, когда давление начинает чрезмерно повышаться, шарик перемещается, сжимая пружину, при этом открывается перепускной канал, по которому масло из поддона через насос снова стекает в поддон.
Масляные фильтры
Двигатель работает, масло смазывает, однако, так или иначе, появляются продукты износа трущихся деталей. Продукты износа – это довольно мелкие частички металлической стружки, образующиеся при трении и, как следствие, износе деталей. Также масло загрязняется частицами нагара и пыли, проникающей в картер. Эти механические примеси, попадая вместе с маслом к трущимся деталям, увеличивают их износ и поэтому должны быть удалены из масла.
Примечание
Масляные фильтры служат для очистки масла от механических примесей, в результате чего увеличивается продолжительность его работы.
Рисунок 4.40 Масляный фильтр.
Зачастую в двигателе имеются два масляных фильтра: один – сетчатый – устанавливается на маслоприемнике (который показан на рисунке 4.38), а второй — в собственном корпусе в наиболее доступном месте на блоке цилиндров двигателя.
Состоит такой фильтр из корпуса и фильтрующего элемента вставленного в корпус.
Масляный радиатор
Узнав о том, что в процессе работы все детали двигателя очень сильно нагреваются, вы могли предположить, что и масло, смазывающее эти самые детали, также нагревается, достигая приличных температур. А при сильном перегреве моторное масло начинает очень стремительно терять свои свойства — все это может вылиться в довольно плачевные последствия для двигателя.
Примечание
При работе двигателя температура моторного масла не должна сильно повышаться во избежание падения его вязкости.
Чтобы поддерживать температуру моторного масла в наиболее эффективном диапазоне, устанавливают масляный радиатор, который иногда схож с радиатором системы охлаждения (см.
рисунок 4.33). При воздушном охлаждении масляный радиатор трубчатого типа, включенный в масляную магистраль, ставят перед радиатором водяной системы охлаждения двигателя.
Примечание
Если конструкция предполагает жидкостное охлаждение масла, то она называется охладителем, а не радиатором (схематически такой охладитель можно увидеть на рисунке 4.32).
Примечание
Радиатор с водяным охлаждением обеспечивает не только охлаждение масла при работе в тяжелых условиях, но и быстрый прогрев масла при пуске двигателя.
Масляный поддон, картер
Масляный поддон — чаще всего штампованная деталь, имеющая вид чаши или кухонного противня. Это емкость, в которой находится моторное масло, оттуда оно через маслоприемник (рисунок 4.38) подается ко всем трущимся деталям и туда же стекает после смазки данных деталей. В главе «Техническое обслуживание» описан щуп, с помощью которого измеряется уровень моторного масла. Так вот, данный щуп, а точнее его тонкая пластина с нанесенными метками, вставляется именно в поддон.
Внимание
Масло необходимо наливать в поддон до определенного уровня, который должен поддерживаться в процессе работы двигателя. При переполнении картера масло чрезмерно разбрызгивается на стенки цилиндров и может попасть в камеры сгорания, при этом нагарообразование в камерах сгорания усилится. Также возможно вспенивание масла, что приводит к значительному падению давления в системе и, если вовремя не остановиться, — к выходу двигателя из строя.
Также очевидно, что недостаток масла в системе может привести к так называемому масляному голоданию, из-за чего нередки случаи проворачивания вкладышей в коренных опорах коленчатого вала.
Картер – это самая большая корпусная деталь двигателя. Может быть отлита вместе с блоком цилиндров, а может быть отдельной деталью, крепящейся к блоку цилиндров болтами.
Вентиляция картера
В большинстве современных автомобилей установлены системы принудительной вентиляции картерных газов. В такую систему входят обычно клапаны и патрубки, соединяющие полость картера двигателя со впускным коллектором.
Сама вентиляция картера крайне важна для нормальной работы двигателя. Дело в том что, так или иначе отработавшие газы через зазоры поршневой группы попадают в картер двигателя. Так же газы образуются при контакте моторного масла с раскаленным деталями двигателя. Прорвавшиеся отработанные газы воздействуя на моторное масло, разжижают его, что приводит к уменьшению срока службы и потере эффективности. Также, в зависимости от режима работы двигателя, попавшие в картер газы могут резко повысить избыточное давление, что приведет к выдавливанию уплотнительных манжет (сальников) и прокладок. Именно для этого устанавливают клапаны, контролируемые электроникой, которые отвечают за вентиляцию картера.
Применяемые для смазки масла
Для смазки двигателей применяют масла минерального (сейчас редко), полусинтетического и синтетического происхождения.
Для повышения качества масла к нему добавляют специальные присадки (специальные химические соединения), которые повышают смазывающую способность масла, делают более стабильной его вязкость, понижают температуру застывания, уменьшают окисляющее действие масла.
Присадки в масле также способствуют вымыванию смолистых отложений из зазоров трущихся деталей и т. д.
В зависимости от времени года и климатических условий для смазки двигателя следует применять масла различной вязкости. Зимой вязкость масла должна быть меньше, так как масло с большой вязкостью при низкой температуре загустеет и будет в холодном двигателе плохо проникать в зазоры трущихся деталей, а также будут затруднены заливка масла и пуск холодного двигателя.
Летом вязкость масла должна быть большей, так как масло с малой вязкостью при повышенной температуре становится еще более жидким и не обеспечивает нормальной смазки двигателя. Однако, на данный момент распространены всесезонные моторные масла.
Ниже рассмотрим обозначение вязкости масел по классификации SAE (Society of Automotive Engineers – Сообщество автомобильных инженеров).
В данном обозначении имеется две цифры, разделенные буквой W – это говорит о том, что масло всесезонное. При этом первая цифра говорит о минимальной отрицательной температуре, при которой коленвал двигателя можно будет провернуть.
Так, масло 0W40 должно прокачиваться от -35°С, 15W40 – от -20°С. Вторая цифра определяет вязкость масла при температуре 100°С, а если точнее, то не саму вязкость, а допустимый диапазон ее изменения. Так, для «30» вязкость при 100°С может меняться в диапазоне от 9.3 до 12.5 сСт (сантистоксов – единиц измерения вязкости), для «40» – от 12.5 до 16.5 сСт, а для «50» – от 16.3 до 21.9 сСт. То есть кинематическая вязкость в пределах допустимого диапазона может меняться на 10…15%.
Параллельно с классификацией по SAE, характеризующей вязкость моторного масла, существует классификация по API (American Petroleum Institute – Американский институт топлива), которая определяет его применимость к конкретному мотору.
В марку масла входит индекс, состоящий из двух букв, первая из которых определяет тип двигателя: S (Service Station) – бензиновые двигатели и C (Commercial) – дизельные двигатели; вторая (A, B, C, D, E, F, G, H, J, L, M) определяет уровень эксплуатационных свойств. Марка масла может быть дробной, тогда масло с точки зрения применения универсально – для бензиновых и дизельных двигателей.
Подраздел 4.8 Система охлаждения двигателя | Система внешнего освещения Система зажигания | Подраздел 4.10 Система впуска и выпуска |
Please enable JavaScript to view the comments powered by Disqus.
comments powered by Disqus
Система смазки двигателя
16.05.2010
Система смазки двигателя
Двигатель в процессе работы генерирует большое количество тепла. Количество тепла, выделяющегося между некоторыми движущимися частями, настолько велико, что двигатель внутреннего сгорания не может работать долго и безотказно. Для этого и служит система смазки, которая обеспечивает устойчивую подачу масла под давлением к движущимся частям двигателя. Смазка уменьшает нагрев в результате трения и предотвращает взаимное трение элементов двигателя друг о друга.
Кроме того, масло помогает охлаждать двигатель, смывать продукты износа и грязь и уменьшать уровень шума.
Основные элементы системы смазки — это:
• Масляный картер
• Фильтрующая сетка
• Масляный насос
• Масляный фильтр
• Масляные уплотнения
• Щуп для измерения уровня масла
• Манометр для измерения давления масла
• Герметизирующие материалы
Моторное масло
Современные моторные масла изготавливаются или из сырой нефти или из искусственно синтезированных химических соединений. Некоторые моторные масла изготавливаются из того и другого вместе и называются полусинтетическими.
Моторные масла классифицируются согласно классам вязкости SAE по классификации Общества инженеров-автомобилистов (Society of Automotive Engineers (SAE)). Вязкость — это мера текучести жидкости, т.е. ее способности к перемещению. При данной температуре вязкое (густое) масло не течет так быстро, как менее вязкое масло при той же самой температуре, поэтому более вязкое масло будет иметь более высокий класс вязкости.
Масла классифицируются согласно их вязкости в соответствии с наружной температурой. Вязкость — это показатель характеристик масла при данной температуре. Информация о вязкости ничего не говорит о качестве масла.
В настоящее время в двигателях внутреннего сгорания используются масла, рассчитанные только на один интервал температур, и универсальные (всесезонные) масла. Масло для одного интервала температур — это масло, которое работает в соответствии со своим классом вязкости во всем своем диапазоне температур. Всесезонное масло — это масло, которое будучи холодным работает иначе, чем когда оно горячее. Всесезонное масло может работать подобно жидкому маслу, когда при холодной температуре жидкости имеют тенденцию загустевать и действовать подобно вязкому маслу, когда при горячей температуре жидкости имеют склонность к расжижению. Всесезонные масла также называются универсальными маслами или маслами широкого применения.
Номера SAE говорят о температурном интервале, в котором проявляются наилучшие смазочные свойства масла.
Масло SAE 10 хорошо смазывает при низкой температуре, но становится жидким при высокой температуре. Масло SAE 30 хорошо смазывает при средней температуре, но становится вязким при низкой температуре. Всесезонные масла охватывают более одного класса вязкости SAE. В их обозначении фигурируют два класса вязкости, которым удовлетворяет масло. Например, масло SAE 10W30 отвечает требованиям, предъявляемым к маслу класса вязкости 10 для запуска из холодного состояния и смазки в холодном состоянии, и требованиям класса вязкости 30 для смазки при средней температуре.
Циркуляция масла
Масло циркулирует по двигателю следующим образом:
• Масло, находящееся в масляном картере, втягивается масляным насосом вверх через фильтрующую сетку. Фильтрующая сетка отфильтровывает крупные инородные частицы.
• Масло проходит через масляный фильтр, который отфильтровывает меньшие по величине частицы грязи и продукты износа.
• Из масляного фильтра масло поступает в главный смазочный канал и (или галерею) в блоке цилиндров.
• Из главной галереи масло проходит по периферийным каналам к распределительному валу, поршням, коленчатому валу и другим движущимся частям. Смазочные отверстия и форсунки направляют поток масла к важнейшим элементам, таким как подшипники и поршни.
• По мере того как масло смазывает поверхности движущихся частей, оно непрерывно вытесняется новым маслом. Масло стекает со смазываемых поверхностей обратно в масляный картер. Во многих двигателях используется маслоохладитель, служащий для охлаждения масла прежде, чем оно, повторяя цикл, снова пойдет через фильтрующую сетку.
Масло стекает с движущихся частей в масляный картер. Насос втягивает масло из масляного картера через фильтрующую сетку и подает его под давлением через фильтр. После фильтрации масло проходит к смазочным точкам в головке цилиндров и блоке цилиндров. Предохранительный клапан, имеющийся в масляном насосе, отвечает за то, чтобы давление масла не превысило предписанное значение.
Чтобы прогнать масло по главной смазочной галерее, используется полное давление.
Масло из главной галереи смазывает коренные подшипники коленчатого вала, подшипники шатунов, распределительный вал и гидравлические толкатели клапанов (при их наличии). В других частях двигателя давление масла уменьшается, т.к. масло проходит по меньшим каналам. Концы штанг толкателей и клапанные рычаги смазываются с уменьшенным давлением.
Нагрузка на масло
Смазочное масло в двигателе вследствие воздействия на него температуры и загрязнения работает в жестких условиях. Масло должно поддерживать свою смазочную способность при температуре вплоть до 150 °С (300 °F). Чтобы предохранить моторное масло от слишком большого нагрева, иногда используются маслоохладители. Маслоохладители передают тепло от масла к наружному воздуху или к охлаждающей жидкости двигателя. Кроме того, масло подвергается химическому воздействию отработавших газов, пыли, частиц — продуктов износа и продуктов сгорания. Высокая температура и загрязняющие примеси ухудшают рабочие качества масла и приводят к образованию отстоя.
Замена масла
Важно заменять моторное масло в предписанные интервалы обслуживания. При замене моторного масла всегда следует заменять масляный фильтр. При добавлении нового масла важно использовать масло правильного типа, в правильном количестве и с качеством, предписанным изготовителем. Переполнение или недостаток моторного масла могут привести к внутреннему повреждению двигателя и высокой токсичности отработавших газов.
Элементы масляного картера
Масляный картер крепится к днищу блока цилиндров. Масляный картер представляет собой емкость для хранения моторного масла и снизу герметично закрывает картер двигателя. Масляный картер помогает отводить часть тепла от масла к наружному воздуху. Некоторые масляные картеры имеют маслоотражатель, который помогает уменьшать перемещение масла в масляном картере в процессе работы двигателя.
Фильтрующая сетка
Фильтрующая сетка — это экран, который предотвращает проникновение грязи и продуктов износа в масляный насос.
Фильтрующая сетка располагается в нижней части масляного картера с впускной стороны масляного насоса. Сетка поддерживается полностью погруженной в моторное масло, что препятствует попаданию воздуха в масляный насос. Масло проходит через фильтрующую сетку к впускному порту масляного насоса, а затем распространяется по всему двигателю.
Масляный насос
Масляный насос создает «импульс», который обеспечивает циркуляцию масла под давлением по всему двигателю. Масляный насос всасывает масло из масляного картера и прогоняет его по системе смазки. Масляный насос обычно крепится на блоке цилиндров или передней крышке двигателя. Масляный насос обычно приводится в движение коленчатым валом или распределительным валом, используя зубчатую передачу, ремень или приводной вал. Насосы для моторного масла — это объемные насосы без проскальзывания. Это означает, что все масло, входящее во впускной порт насоса, выходит через выпускной порт насоса. Циркуляция масла внутри насоса исключается.
Предохранительный клапан
Чрезмерное давление масла повреждает уплотнения и прокладки, вызывая протечки масла. Чем быстрее работает масляный насос, тем большее количество масла он перекачивает. В системе смазки имеется предохранительный клапан, который ограничивает максимальное давление, которое может вырабатывать насос. Если бы все масло из насоса поступало в смазочные каналы, масло быстро бы нагрелось и разложилось. Чтобы ограничивать давление масла, при предварительно заданном предельном значении открывается предохранительный клапан, который направляет часть масла из выпускного порта насоса обратно во впускной порт или в масляный картер.
Типы масляных насосов
Насос роторного типа
В насосе роторного типа используются два ротора: один вращается внутри другого, создавая давление масла. Оба эти ротора вращаются снебольшой разницей в скорости. Роторы имеют плавные, скругленные выступы. Роторы этого типа называются трохоидными шестернями.
В этой конструкции коленчатый вал приводит в движение внутренний ротор.
Внутренний ротор активизирует наружный ротор. Когда эти два ротора вращаются, между выступами на этих двух роторах образуются полости нагнетания. Когда выступы на этих двух роторах входят в зацепление и выходят из него, полости нагнетания уменьшаются и увеличиваются. Отверстие, имеющееся в корпусе насоса, в моменты сцепления (выпуск насоса) и расцепления (впуск насоса) роторов позволяет маслу по мере вращения роторов входить в насос и выходить из него.
Насосы роторного типа очень надежны и могут выдерживать работу с высокой частотой вращения. Насосы роторного типа обеспечивают равномерность подачи масла в отличие от насосов с пульсирующим действием. Насос роторного типа, используемый во многих двигателях, имеет маленькое отверстие на выпуске насоса, которое позволяет выходить воздуху. Если автомобиль не эксплуатировался в течение длительного времени, в насосе отсутствует масло, при запуске двигателя воздух быстро выходит через это отверстие, позволяя маслу почти мгновенно достигнуть важнейших элементов двигателя.
Шестеренный насос
В шестеренном масляном насосе для нагнетания масла используются две шестерни. Привод работает от распределительного или коленчатого вала. Ведущая шестерня сцепляется с ведомой шестерней, которая вращается в направлении, противоположном направлению вращения ведущей шестерни. Т.к. шестерни вращаются внутри корпуса насоса, они создают эффект всасывания во впускном отверстии. Масло втягивается в пространство между шестернями и корпусом насоса и проходит к выпускному порту.
Масляный фильтр
Масляный фильтр улавливает маленькие частицы металла, грязи, которые переносятся маслом, таким образом не давая им рециркулировать через двигатель. Фильтр позволяет сохранять масло в чистоте и уменьшает износ двигателя. Масляный фильтр улавливает очень мелкие частицы, которые могут проходить через фильтрующую сетку. Большинство масляных фильтров — полнопоточного типа. Все масло, которое подает масляный насос, проходит через масляный фильтр. В фильтре находится бумажный элемент, который отсеивает частицы из масла.
Масло проходит от масляного насоса и входит в масляный фильтр через несколько отверстий. Сначала масло обтекает наружную часть фильтрующего элемента. Затем масло проходит через материал фильтра к центру элемента. И в конце пути масло вытекает в главную галерею через трубку в центре фильтра.
Фильтр наворачивается на трубку главной смазочной галереи. Утечка масла через соединение между фильтром и блоком цилиндров предотвращается специальным уплотнением.
Байпасный клапан
По мере того, как элемент в масляном фильтре загрязняется, работа масляного насоса при нагнетании масла через фильтр затрудняется. Если фильтр закупоривается и не предусмотрен никакой путь обхода фильтра, может произойти повреждение двигателя. Во избежание такого повреждения в масляных фильтрах большинства фирм-изготовителей оригинального оборудования (OEM) имеется подпружиненный байпасный клапан. Этот клапан предназначается для того, чтобы дать маслу возможность обходить фильтр, если последний закупоривается.
Когда противодавление становится достаточно большим, чтобы преодолеть усилие пружины в байпасном клапане, клапан открывается, позволяя части масла обходить фильтр и идти прямо к трубке масляной галереи.
Противосливная диафрагма
Масляные фильтры большинства компаний-изготовителей также имеют противосливную диафрагму, которая удержит масло внутри фильтра, когда двигатель — выключается. Диафрагма закрывает все впускные отверстия фильтра, когда масляный насос останавливается. Когда двигатель выключен, давление масла в фильтре отжимает диафрагму к отверстиям, «запирая» масло в фильтре. Когда двигатель снова запускается, масло незамедлительно выходит из фильтра, позволяя быстро обеспечить смазку важнейших элементов двигателя. Когда давление, создаваемое масляным насосом, растет, диафрагма отводится от отверстий, и снова начинается нормальное прохождение масла.
Масляные уплотнения
Уплотнения и прокладки, расположенные в различных местах двигателя, препятствуют утечке масла из двигателя или его перетеканию в те места двигателя, где масло не должно присутствовать.
Щуп для измерения уровня масла
Щуп для измерения уровня моторного масла используется для измерения уровня масла в масляном картере. Один конец щупа окунается в верхнюю зону масляного картера, а другой конец имеет ручку, позволяющую легко извлекать щуп. Конец, который окунается в масляный картер, имеет шкалу-указатель, которая показывает, когда необходимо добавление моторного масла.
Уровень масла всегда следует поддерживать выше минимальной отметки. Картер двигателя никогда не должен переполнен или слишком мало заполнен. Слишком большое количество масла может привести к окунанию коленчатого вала в масло и в результате при вращении масла к взбалтыванию и вспениванию масла. Масляный насос не может перекачивать пену, и пена не будет смазывать. Низкий уровень масла может привести к чрезмерно высокой температуре масла, что может привести к выходу из строя подшипников. Слишком высокий или слишком низкий уровень масла, также может привести к увеличению расхода масла. За информацией по заправочным объемам и рекомендуемым типам моторного масла обратитесь к Руководству для станций технического обслуживания или Руководству по эксплуатации.
Указатель давления масла
На панели приборов обычно имеется какой-либо указатель давления масла, который предупреждает водителя о том, когда система смазки не может поддерживать давление масла, необходимое двигателю. Этот указатель может быть или стрелочным указателем или контрольной лампой.
автозапчасти в москве
← Клапанный механизм
Система воздухозабора →
Компоненты системы смазки авиационного газотурбинного двигателя
Поворотный выпускной штуцер управляется утяжеленным концом, который может свободно вращаться под перегородкой. Створчатые клапаны в перегородке нормально открыты; они закрываются только тогда, когда масло в нижней части бака имеет тенденцию устремляться к верхней части бака во время торможения. Это задерживает масло на дне бака, где оно подхватывается поворотным фитингом. Сливной патрубок расположен в нижней части бака. Вентиляционная система внутри бака устроена таким образом, что воздушное пространство вентилируется в любое время, даже если масло может попасть в верхнюю часть бака при торможении самолета.
Все масляные баки снабжены расширительным пространством. Это позволяет маслу расширяться после поглощения тепла подшипниками и шестернями и после того, как масло вспенивается в результате циркуляции по системе. Некоторые резервуары также имеют деаэраторный лоток для отделения воздуха от масла, возвращаемого в верхнюю часть резервуара системой очистки. Обычно это деаэраторы баночного типа, в которые масло поступает по касательной. Выпущенный воздух осуществляется через вентиляционную систему в верхней части бака.
В большинстве масляных баков требуется повышение давления внутри бака, чтобы обеспечить принудительный поток масла к впускному отверстию масляного насоса. Это повышение давления стало возможным благодаря пропусканию вентиляционной линии через регулируемый обратный предохранительный клапан. Обратный предохранительный клапан обычно настроен на сброс примерно на 4 фунта на квадратный дюйм, поддерживая положительное давление на входе масляного насоса.
Если температура воздуха ненормально низкая, масло можно заменить на более легкое. На некоторых двигателях может быть предусмотрена установка маслонагревателя погружного типа.
Масляный насос
Масляный насос предназначен для подачи масла под давлением к частям двигателя, требующим смазки, затем при необходимости циркулирует масло через охладители и возвращает масло в масляный бак. Многие масляные насосы состоят не только из элемента подачи давления, но и из элементов продувки, например, в системе с сухим картером. Однако есть некоторые масляные насосы, которые выполняют одну функцию; то есть они либо поставляют, либо утилизируют нефть. Эти насосные элементы могут быть расположены отдельно друг от друга и приводиться в движение разными валами от двигателя. Количество насосных элементов (две шестерни, перекачивающих масло), напорных и продувочных во многом зависит от типа и модели двигателя. Можно использовать несколько элементов продувочного масляного насоса, чтобы обеспечить больший объем смеси масла и воздуха.
Элементы продувки имеют большую производительность насоса, чем нагнетательный элемент, чтобы предотвратить скопление масла в поддонах подшипников двигателя.
Насосы могут быть одного из нескольких типов, каждый тип имеет определенные преимущества и ограничения. Двумя наиболее распространенными масляными насосами являются шестеренчатый и героторный, причем шестеренчатый тип используется чаще всего. Каждый из этих насосов имеет несколько возможных конфигураций.
Шестеренчатый масляный насос имеет только два элемента: один для нагнетания масла и один для продувки. [Рисунок 2] Однако некоторые типы насосов могут иметь несколько элементов: один или несколько элементов для нагнетания и два или более для продувки. Зазоры между зубьями шестерни и боковыми сторонами стенки и пластины насоса имеют решающее значение для поддержания правильной производительности насоса.
Рисунок 2. Шестеренчатый масляный насос в разрезе когда выходное давление превышает заданный предел. [Рисунок 2] При необходимости можно отрегулировать регулирующий клапан, чтобы привести давление масла в допустимые пределы. Также показан участок сдвига вала, который вызывает срез вала, если шестерни насоса заедают и не вращаются.Героторный насос, как и шестеренчатый насос, обычно содержит один элемент для давления масла и несколько элементов для продувки масла. Каждый из элементов, нажимной и продувочный, почти одинаков по форме; однако емкость элементов можно контролировать, изменяя размер элементов геротора. Например, напорный элемент может иметь пропускную способность 3,1 галлона в минуту (галлонов в минуту) по сравнению с пропускной способностью 4,25 галлонов в минуту для элементов продувки. Следовательно, напорный элемент меньше, поскольку все элементы приводятся в движение общим валом. Давление определяется оборотами двигателя с минимальным давлением на холостом ходу и максимальным давлением на промежуточных и максимальных оборотах двигателя. Типовой набор героторных насосных элементов показан на рис.
Турбинные масляные фильтры Фильтры являются важной частью масляной системы, поскольку они могут удалять посторонние частицы из системы смазки. Существует несколько типов и местоположений фильтров, используемых для фильтрации смазочного масла турбины. Фильтрующие элементы бывают различных конфигураций и размеров ячеек. Размеры ячеек измеряются в микронах, что является линейным измерением, равным одной миллионной части метра (очень маленькое отверстие). Основной фильтрующий элемент масляного фильтра показан на рис. 4. Внутренняя часть фильтрующего элемента изготавливается из различных материалов, включая бумагу и металлическую сетку. [Рисунок 5] Обычно масло проходит через фильтрующий элемент снаружи в корпус фильтра. В одном типе масляного фильтра используется сменный элемент из ламинированной бумаги, в то время как в других используется очень мелкая металлическая сетка из нержавеющей стали размером около 25–35 микрон.
|
3. Каждый набор героторов разделен стальной пластиной, что делает каждый набор отдельным насосным агрегатом, состоящим из внутреннего и внешнего элементов. Небольшой внутренний элемент в форме звезды имеет внешние лепестки, которые совпадают с внешним элементом, имеющим внутренние лепестки. Небольшой элемент насаживается на вал насоса и фиксируется шпонкой и действует как привод для внешнего свободно вращающегося элемента. Внешний элемент помещается внутри стальной пластины с эксцентриковым отверстием. В одной модели двигателя масляный насос имеет четыре элемента: один для подачи масла и три для продувки. В некоторых других моделях насосы имеют шесть элементов: один для подачи и пять для откачки. В каждом случае масло течет до тех пор, пока вращается вал двигателя.
Это особенно важно в газовых турбинах, поскольку достигаются очень высокие обороты двигателя; шариковые и роликовые подшипники антифрикционного типа довольно быстро выходят из строя, если их смазывать загрязненным маслом. Кроме того, обычно имеется множество просверленных или стержневых каналов, ведущих к различным точкам смазки. Поскольку эти проходы обычно довольно малы, они легко забиваются.
Этот обратный клапан обычно закрывается пружиной, и для его открытия требуется давление от 4 до 6 фунтов на квадратный дюйм.
Винт, нажимающий на пружину, регулирует натяжение клапана и давление в системе.
При нормальной работе он никогда не должен открываться.
Чтобы предотвратить повреждение из-за засорения масляных форсунок, основные масляные фильтры часто проверяются на загрязнение.
Реле дифференциального давления масла предупреждает летный экипаж о предстоящем обходе масляного фильтра из-за засорения фильтра. Сообщение отправляется на дисплей верхнего дисплея EICAS в кабине экипажа, как показано на рис. 10. Температура масла может измеряться в одной или нескольких точках на пути потока масла двигателя. Сигнал отправляется на компьютер FADEC/EICAS и отображается на нижнем дисплее EICAS. 9Рис. 10. Система индикации уровня масла он отделяется от любого масла, смешанного с парами воздуха и масла, деаэратором. Затем воздух выбрасывается за борт и возвращается в атмосферу. Все подшипниковые отсеки двигателя, масляные баки и корпуса агрегатов вентилируются вместе, поэтому давление в системе остается одинаковым.
дюйм) давления на масло для обеспечения положительного потока на входе масляного насоса.
В некоторых двигателях может использоваться вентиляционное отверстие, ведущее непосредственно в отсек подшипника. Это вентиляционное отверстие выравнивает давление вокруг поверхности подшипника, так что более низкое давление на первой ступени компрессора не приводит к вытеснению масла через задний сальник подшипника в компрессор.
Обратные клапаны обычно представляют собой подпружиненный шаровой шарнир, предназначенный для свободного потока масла под давлением. Давление, необходимое для открытия этих клапанов, варьируется, но клапанам обычно требуется от 2 до 5 фунтов на квадратный дюйм, чтобы масло могло течь к подшипникам.
В таком случае клапан открывается, перепуская масло вокруг охладителя.
Во-первых, воздушного охлаждения подшипников с помощью отбираемого от компрессора воздуха недостаточно для охлаждения полостей подшипников турбины из-за тепла, присутствующего в области подшипников турбины. Во-вторых, большие турбовентиляторные двигатели обычно требуют большего количества подшипников, а это означает, что маслу передается больше тепла. Следовательно, масляные радиаторы являются единственным средством рассеивания тепла масла.
Без него вы можете столкнуться с перегревом, поскольку компоненты работают без смазки, или ваш двигатель может быть поврежден из-за накопления отложений. Вот почему необходима регулярная замена масла и фильтров — замена фильтра гарантирует, что в системе не будет мусора и засоров.