Întrebarea 3. Sisteme de lubrifiere și răcire
Tipuri de frecare. Lubrifianți. Cu deplasarea relativă a unui corp în altul, între ele se produce frecare a mișcării. Cauzele de frecare: forfecarea (forfecarea) proeminențelor suprafețelor de contact și interacțiunea moleculară a acestor suprafețe la punctele de contact. Frecarea mișcării în majoritatea cazurilor este însoțită de uzura suprafețelor de frecare. Ca urmare, diferențele de împerechere și uzura părților cresc și există un bătut.
Pentru a depăși fricțiunea, se consumă energie mecanică, care este transformată în căldură, în urma căreia părțile sunt încălzite. Purtarea părților de frecare și alocarea căldurii - acestea sunt fenomenele principale cauzate de frecare a mișcării.
În funcție de natura deplasării relative a pieselor, frecarea mișcării poate fi de două tipuri: glisarea și rostogolirea. Dacă între suprafețele de frecare nu există un lubrifiant, frecarea are loc fără un lubrifiant și dacă există un lubrifiant între aceste suprafețe, frecare cu lubrifiant. Lubrifiantul este introdus pe suprafața de frecare pentru a reduce forța de frecare și viteza de uzură. Atunci când este introdus un lubrifiant, frecarea dintre suprafețele solide (uscate) este înlocuită de frecare între particulele (moleculele) lubrifiantului. Când suprafețele de frecare ale pieselor sunt complet separate printr-un lubrifiant lichid, lubrifierea este numită lubrifiant lichid. Dacă lubrifierea de suprafață este parțială, se numește semi-lichid.
Lubrifianții lichizi (uleiurile) servesc la reducerea costului energiei pentru frecare, la reducerea uzurii pieselor, la îndepărtarea căldurii, care este eliberată în timpul frecării. Uleiul îndepărtează de pe suprafețele de frecare uzură de produse și orice fel de murdărie, protejează aceste suprafețe împotriva coroziunii și, în unele cazuri, compactează interfețele mobile ale pieselor.
N. Petrov, care a dezvoltat teoria fluidului de lubrifiere (hidrodinamica), a constatat că arborele este într-o stare de repaus, acesta este susținut de rulmenți și diferența dintre suprafețele de contact ale arborelui și care nu poartă. Când arborele se rotește, primele straturi de ulei care aderă la suprafața sa transportă următoarele. Particulele de ulei care au intrat în mișcare sub acțiunea forțelor de frecare dintre straturi se deplasează de la o parte largă a spațiului până la o pană îngustă. Ca urmare, în regiunea stratului de ulei cu cea mai mică distanță, presiunea crește, sub care arborele pare să plutească și se află pe perna de ulei.
Cu o creștere a vitezei relative a deplasării suprafeței (viteza de rotație a arborelui), mai mult ulei este atras în spațiul de pană, rezultând o presiune crescută în stratul de ulei. Prin urmare, arborele tinde să ocupe o poziție centrală în rulment, iar clema crește. Capacitatea portantă a stratului de ulei și grosimea acestuia cresc odată cu creșterea vâscozității uleiului, creșterea vitezei de mișcare a suprafețelor de frecare și scăderea încărcării pe aceste suprafețe. Cu toate acestea, deoarece viscozitatea uleiului și viteza suprafețelor cresc, la fel și pierderea de frecare din lubrifiant.
Una dintre proprietățile importante ale uleiului este capacitatea de a se răspândi peste suprafața metalului și de a forma un film bine aderent (chiar la o presiune semnificativă) aderând dens la acesta. Când se strânge uleiul din spațiul dintre părți, un strat foarte subțire de ulei rămâne pe suprafața lor, care este strâns legat de suprafața pieselor de forțele de atracție moleculară. În acest caz, cu mișcare relativă între suprafețe, se produce frecare de margine.
Cu lubrifiere lichidă, pierderile de energie pentru frecare și uzură pe componente sunt cele mai mici. Dar condițiile care sunt necesare pentru lubrifierea lichidă pot fi create numai în anumite conexiuni mobile și apoi nu în toate perioadele de funcționare a acestora. Multe racorduri ale componentelor motorului, de exemplu tija supapei, pistonul - cilindrul, cele mai multe ori funcționează în condiții de lubrifiere la limită. Durabilitatea părților articulației în mișcare care funcționează la lubrifierea limită scade.
Toate lubrifianții utilizați în mașini sunt împărțiți în lichid și plastic. și în scop - pentru uleiuri de motor și de transmisie, unsori.
În desemnarea uleiului de motor (de exemplu, M-8A), prima literă indică scopul său (M - motor); figura - viscozitatea cinematică a uleiului în m 2 / s sau cSt (centistokes) la 100 ° C; a doua literă este un grup petrolier.
În funcție de proprietățile de performanță pentru uleiurile de motor, sunt instalate șase grupuri: A, B, C, D, E, E. Uleiul de grup A este recomandat pentru motoarele neîntrerupte; B - pentru cei mici; B - pentru ponderi medii; D - pentru motoarele de mare putere. Uleiul din grupele D și E este utilizat pentru motoare speciale. În fiecare grup există uleiuri de diferite clase de vâscozitate (6, 8, 10, 12, etc.). Uleiurile din aceste grupuri diferă în ceea ce privește cantitatea și eficiența aditivilor introduși. Cel mai mic dintre toți aditivii din uleiurile din grupa A și în fiecare ulterior mai mult decât în cel anterior.
Aditivii sunt compuși organici sau organometalici complexi care sunt introduși în uleiuri pentru a-și îmbunătăți calitatea. Prin numire, aditivii sunt împărțiți în mai multe tipuri. Adaosuri vâscoase. se adaugă la uleiuri în cantitate de 0,5. 10%, crește viscozitatea uleiului la temperaturi ridicate și îmbunătățește proprietățile sale în condiții de temperatură scăzută. Aditivii antioxidanți încetinesc procesul de formare în uleiul produselor de oxidare ale constituenților săi. Aditivii anticorozivi conțin sulf și fosfor, care, atunci când interacționează cu metalele, creează folii protectoare pe suprafața pieselor care previne coroziunea. Aditivii detergenți împiedică depunerea particulelor de carbon și a produselor de oxidare pe suprafața pieselor și păstrează aceste particule în ulei într-o stare suspendată, facilitând filtrarea acestuia. aditiv Temperatura (deprimare) punctul (solidificare) ulei se toarna mai mic, gras - creșterea rezistenței peliculei de ulei pe suprafața lubrifiantă și antispumant - evita spumarea uleiului din aerul ce intră în ea. Ca aditivi anti-spumare se utilizează siliconi (0,001, 0,0001%) care distrug bulele de spumă și formează filme de suprafață care permit aerului să treacă, dar limitează pulverizarea uleiului. Aditivii multifuncționali sunt un complex al aditivilor enumerați și au un scop multifuncțional.
Pentru a lubrifia motorul, trebuie utilizate numai uleiuri de tipul celor specificate în instrucțiunile de utilizare.
Clasificarea, scopul, aranjamentul sistemului de lubrifiere.
Sistemul de lubrifiere servește la alimentarea cu ulei a suprafețelor de frecare ale pieselor.
Clasificare. În funcție de condițiile de funcționare ale părților și mecanismelor motorului, lubrifiantul poate fi furnizat în mai multe moduri: sub presiune, picurare (ulei pulverizat) și ceață de ulei. În motoarele moderne, se folosește o combinație de diferite modalități de alimentare cu ulei pe suprafețele de frecare ale pieselor de împerechere. Un astfel de sistem de lubrifiere se numește combinat.
ulei presurizată de la pompa de ulei este furnizat principalele și lagărele de legătură tijă, lagărele arborelui cotit, purtând reviste ale arborelui cu came, axele culbutorului și știfturile tija superioare. În desene individuale, bucșele capului superior al tijei de legătură și pinii pistonului sunt lubrifiate sub presiune. Și pulverizarea ceață de ulei lubrifiat came de un arbore cu came, vârfurile inferioare ale tijelor, ghidaje cu supape, supape de evacuare, mecanismele de rotație, angrenaje de timp și în alte părți, iar partea cea mai încărcată a oglinzilor cilindru (printr-o gaură în capul inferior al tijei de conectare). Schema sistemului de lubrifiere este prezentată în Fig. 15. Sistemul de lubrifiere este utilizat pentru alimentarea uleiului la suprafețele de frecare ale pieselor, ceea ce reduce frecarea dintre ele și uzura lor, precum și pentru a reduce pierderea de putere a motorului pentru a învinge forțele de frecare. În timpul funcționării motorului, uleiul injectat între componente continuă să circule, răcește piesele și îndepărtează produsele uzate.
In cele mai multe elemente ale sistemului motoarelor de lubrifiere, cum ar fi debitul de ulei prin corp la pinul tija pistonului (6, fig. 15) și uleiul de eliberare pe coroana pistonului (7, Fig.15) sunt absente, iar bolțul pistonului și pistonul este lubrifiat prin pulverizare cu. Sistemul de lubrifiere este furnizat, de obicei, cu filtre de ulei complet curgătoare și, uneori, cu răcitoare de ulei.
Dispozitive de sistem de lubrifiere. Pompa de ulei este proiectată pentru a furniza ulei sub presiune pe suprafețele principale de frecare și dispozitive pentru curățarea și răcirea acesteia. La motoarele de automobile, de regulă, sunt instalate pompe cu ulei de viteză cu una și două secțiuni (figura 16) cu una sau două perechi de trepte de viteză. Acestea se caracterizează prin simplitatea dispozitivului, funcționarea fiabilă și uniformitatea alimentării cu ulei. În corpul unei astfel de pompe, sunt instalate uneltele de acționare și de acționare. Când pompa funcționează, acestea se rotesc în direcții opuse. Uleiul care pătrunde în pompă prin canal umple cavitățile dintre dinții roților, este comprimat de acestea și este presat la canalul de scurgere. Între roțile dințate într-un spațiu închis, există forțe semnificative de "spargere".
Fig. 15. Sistem de lubrifiere:
1- acceptor de ulei; Pompă cu 2 uleiuri; Linia 3 a conductei principale; 4 - alimentarea uleiului cu jgheaburile arborelui cotit; - alimentarea cu ulei din rădăcină a gâtului; - alimentarea uleiului prin corpul tijei de conectare la știftul pistonului; 7-ejectarea uleiului pe fundul pistonului; 8 sincronizări principale de lubrifiere
Pentru a reduce aceste forțe, se face o canelură de descărcare pe corpul pompei sau în capacul de pompare, prin care iese uleiul din spațiul închis format în cavitatea de injectare.
Fig. 16. Pompa de ulei
Ulei de curățat. În timpul funcționării motorului, proprietățile uleiului (viscozitate și uleiuri) se deteriorează treptat. Este contaminat cu impurități mecanice solide (particule de carbon, piese de uzură), rășini și produse de oxidare. Pentru purificare, uleiul și să mențină proprietățile sale, precum și pentru a proteja suprafețele de frecare din particule mecanice la motoarele moderne stabilesc diferite Purificatori uleiuri - filtre grosiere (CSF) și filtrul fin (PIF), care poate fi bypass-ul și debitul plin. Filtrul se numește flux complet. dacă este instalat în sistem de lubrifiere în serie și prin el trece întregul ulei. Filtrul este considerat incomplet. dacă este instalat în paralel și trece prin el doar 10% 15% din ulei. Mai ales cu grijă, este necesară curățarea uleiului în cazurile în care lagărele arborelui cotit sunt realizate din material anti-fricțiune, care include un bronz cu plumb, sau vysokoolovyanistogo din aliaj de aluminiu.
Pentru a curăța uleiul de impurități mari și produsele rășinoase sunt filtrele de curățare grosieră cu placă și slot sau cu ochiuri de plasă, dar acestea sunt utilizate într-un mod limitat (în motoarele unor modele de vehicule MAZ).
În filtre fine, elementele de filtrare sunt pungi de hârtie și carton și alte materiale în care uleiul este filtrat, percolând prin microporii elementului.
Aparatele de curățare centrifuge pentru uleiuri (centrifuge) sunt filtre fine. În ele, uleiul este purificat datorită influenței forței centrifuge asupra amestecului care are loc atunci când rotorul se rotește. Ea este condusă de o forță reactivă produsă de un jet de petrol care curge din cocă la viteză mare prin două jeturi. Uleiul din cavitatea rotorului este alimentat la o presiune de 0,4. 0,8 MPa de-a lungul canalului din bloc, axa goală și prin orificiu. Sub acțiunea forțelor centrifuge emergente, particulele mecanice din ulei sunt aruncate pe pereții laterali ai capotei rotorului, formând un sediment dens. Acest sediment este îndepărtat prin curățarea centrifugei în același timp cu înlocuirea uleiului în carterul motorului. Rotirea corectă a centrifugii este verificată de ureche. După oprirea motorului, centrifuga service continuă să se rotească timp de 3 minute, producând un sunet deosebit.
Răcitor de ulei. În condiții termice normale de funcționare a motorului, temperatura uleiului trebuie să fie cuprinsă între 65 și 85 ° C. La autocamioanele cu temperaturi ridicate ale aerului înconjurător, precum și în timpul funcționării prelungite a motorului la sarcini mari și la turație redusă, intensitatea necesară de răcire a uleiului se realizează prin suflarea cuva a carterului cu aer și furnizarea de ulei la răcitorul de ulei. La majoritatea mașinilor, radiatoarele nu sunt instalate, adică Uleiul este răcit ca urmare a transferului natural de căldură al suprafeței bazinului, care este suflat de contra-fluxul de aer. O excepție ar putea fi motoarele forțate sau motoarele cu putere mai mare.
Pentru camioane sunt instalate răcitoare de ulei (schimbătoare de căldură ulei) și răcite cu aer. Acestea din urmă sunt folosite cel mai des.
Sisteme de lubrifiere. Pentru a menține presiunea necesară în sistemul de lubrifiere și pentru a asigura funcționarea corectă a dispozitivelor sale, pot fi instalate următoarele supape de funcționare automată: reducere, diferențial, by-pass și siguranță. Prin tip toate supapele sunt împărțite în robinete cu piston și cu bilă. În sistemele de lubrifiere ale motoarelor luate în considerare, aceste supape pot fi utilizate în diverse combinații.
Robinetele de reducere funcționează cu o presiune diferențială și mențin o presiune constantă într-o anumită linie a sistemului de lubrifiere. Prin numire, supapele sunt împărțite în siguranță, scurgere și bypass. Supapele de siguranță protejează sistemul de lubrifiere sau unitățile individuale împotriva supraîncărcării (creșterea excesivă a presiunii). Acestea sunt instalate după pompă. Supapele de scurgere creează o anumită rezistență hidraulică la scurgerea uleiului și astfel mențin presiunea necesară în linia principală de ulei. Ventilele de reținere returnează debitul de ulei din secțiunea de evacuare a pompei la aspirație sau linia principală, de exemplu atunci când filtrul este înfundat, rezistența radiatorului este ridicată.
Supapele diferențiale sunt utilizate în anumite motoare în loc de scurgere sau by-pass, reducând în același timp pierderile de energie pentru pomparea uleiului.
Pentru a monitoriza starea (temperatura, presiunea, gradul de poluare) și cantitatea de ulei, precum și starea filtrelor de ulei și radiatoarelor sistemelor de lubrifiere, se utilizează dispozitive de comandă mecanică și electrică care funcționează în modul automat. Atunci când presiunea se modifică (în scădere sau în creștere cu privire la optim), performanța întregului sistem de lubrifiere este degradată.
Înapoi la cuprins:
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: