Назначение и устройство системы смазки

Занятие 3

Тема: Назначение устройство и работа системы охлаждения, питания и смазки двигателя.

цель занятия: изучить принцип работы, назначение и устройство основных систем двигателя

Задание:

1. Изучить теоретический материал

2. Составить краткий конспект в рабочей тетради

3. Ответить на контрольные вопросы письменно

4. отправить фот конспекта и ответов на вопросы на e-mail maribel.dicdu@gmail .com, vk https://vk.com/feed, viber 0954915142

Теоретический материал

Система охлаждения предназначена для поддержания оптимального температурного режима двигателя путем отвода тепла от наиболее нагревающихся деталей.

Из теплового баланса двигателей внутреннего сгорания известно, что:

· 25-35% тепла, образующегося при сгорании топлива преобразуется в полезную механическую энергию, расходуемую на преодоление трения в трансмиссии автомобиля и сил сопротивления его движению;

· 10-15% преобразуется в энергию, затрачиваемую на силы трения и привод механизмов, агрегатов и систем двигателя;

· 25-45% тепла отводится отработанными газами;

· 25% тепла отводится системой охлаждения.

Рабочий процесс в двигателе протекает при максимальной температура газов в цилиндре более 2000º С, а средняя температура за цикл достигает 800-900ºС. При таких температурах необходимо принудительное охлаждение деталей двигателя. Без охлаждения может произойти их сильный перегрев, вызывающий их разрушение, выгорание смазки, заклинивание поршней, выплавление вкладышей подшипников.

Система охлаждения предназначена для отвода излишков тепла и поддержания оптимального теплового режима двигателя.

В двигателях с жидкостным охлаждением оптимальной считается режим с температурой жидкости (при работающем двигателе) 80-100ºС

.Элементы жидкостного и воздушного охлаждения:

Назначение, устройство и работа

Различают два основных вида систем охлаждения:

1) Воздушного;

2) Жидкостного;

В воздушной системе охлаждения отвод тепла осуществляется воздухом, подаваемым вентилятором к цилиндрам и головкам цилиндров, снабженным для увеличения поверхности охлаждения большим количеством ребер. Основное преимущество – простота.

Такие система нашли применение в мотоприводе аварийно-спасательного оборудования, в двигателях мотопомп, на некоторых автомобилях ("Магирус", "Татра").

Наибольшее распространение получили жидкостные системы охлаждения, как более эффективные, и позволяющие поддерживать комфортный тепловой режим в кабинах и салоне автомобилей с помощью отопителя, включаемого в систему.

Устройство.

К основным приборам системы охлаждения относятся (Рис. 3.1):

· радиатор;

· водяной насос;

· вентилятор;

· термостат;

· контрольно-измерительные приборы;

· соединительные патрубки, трубопроводы регулирующие краны.

Рис.1. Схема жидкостной системы охлаждения двигателя: 1 – сливной кран; 2 – радиатор; 3 – жалюзи; 4 – пароотводная трубка; 5 – пробка; 6 – вентилятор; 7 – шкив; 8, 9, 15 – патрубки; 10 – термостат; 11 – цилиндр двигателя; 12 – водораспределительная труба; 13 – термометр; 14 – водяной насос

В систему могут также входить:

· расширительный бачок;

· дополнительная система охлаждения двигателя и других агрегатов пожарных аварийно-спасательных автомобилей.

Принцип действия.

Вокруг цилиндров двигателя и в головке цилиндров имеется пространство (рубашка охлаждения), заполненное охлаждающей жидкостью. Рубашка охлаждения соединена патрубками с радиатором, предназначенным для охлаждения нагретой жидкости.

Принудительная циркуляция жидкости создается насосом, приводимым от коленчатого вала с помощью шкива и ременной передачи.

В радиаторе жидкость, проходя через множество трубок, отдает часть тепла потоку воздуха. Прохождение воздуха обеспечивается вентилятором и напором встречного потока воздуха при движении автомобиля.

Охлажденная жидкость снова поступает в насос, а далее – в рубашку охлаждения. Контроль температурного режима осуществляется с помощью термометра.

Для быстрого прогрева двигателя после его пуска в системе предусмотрен термостат, который представляет собой автоматический клапан, регулирующий поток охлаждающей жидкости из двигателя в радиатор.

На холодном двигателе клапан термостата закрыт и жидкость циркулирует по "малому кругу", в обход радиатора, что ускоряет ее прогрев.

По мере прогрева, клапан термостата начинает открываться – часть жидкости включается в циркуляцию по "большому кругу".

На прогретом двигателе (t≈90˚C) вся жидкость циркулирует по "большому кругу".

Помимо термостата регулировка температурного режима, обеспечивается периодическим включением электрического двигателя привода вентилятора с помощью термодатчика (на современных легковых автомобилях) и положением жалюзи (грузовые автомобили).

Приборы системы охлаждения.

Радиатор (Рис. 3.2) – служит для передачи тепла от охлаждающей жидкости окружающему воздуху.

Состоит из верхнего и нижнего (левого и правого – при горизонтальном расположении) бачков, соединенных между собой рядами трубок (Cu,Al). Между трубками расположены ленты, увеличивающие площадь охлаждения.

Рис.2. Радиатор

Рис.3. Схема работы паровоздушного клапана пробки радиатора: а) – действие парового клапана; б) – действие воздушного клапана

Пробка заливной горловины (Рис.3.3) имеет паровой и воздушный клапаны. Паровой клапан открывается при избыточном давлении p ≈0,5-1,0 кг/см², что приводит к повышению температуры кипения воды в системе охлаждения до 120ºС. Излишки пара отводятся через пароотводную трубку.

Воздушный клапан открывается при разрежении 0,01-0,1кг/см², что предохраняет от сжатия атмосферным давлением сердцевину радиатора и соединительные патрубки.

Расширительный бачок – в случае постоянного использования низкозамерзающих жидкостей на легковых и современных грузовых автомобилях.

Жалюзи – состоят из вертикальных пластин – створок, шарнирно закрепленных. Управление – ручное, с помощью тяг, троса и рукоятки.

Насос центробежного типа – обеспечивает циркуляцию жидкости, препятствует образованию паровоздушных пробок, обеспечивает равномерное охлаждение. Состоит из:

· корпуса (Рис.4);

· вала с рабочим колесом (крыльчатки);

· сальника (уплотнения);

· подшипников;

Подшипники смазываются через пресс-масленку смазкой (1-13, Литол-24) до выхода из контрольного отверстия.

Рис.4. Водяной насос

Вентилятор – для усиления потока воздуха, проходящего через радиатор. На многих автомобилях установлен на одном валу с насосом.

На легковом автомобиле приводится от электродвигателя, включаемого при достижении охлаждающей жидкости определенной температуры, приближенной к верхнему пределу (85-90˚С);

Термостат (Рис.3.5)– может иметь жидкостный или твердый наполнитель.

Термостат с жидкостным наполнителем (ЗМЗ-53) состоит из:

· корпуса;

· гофрированного баллона, заполненного легкоиспаряющейся жидкостью;

· штока с клапаном;

Твердый наполнитель – смесь церезина (воска) и медного порошка. Термостат такого типа устроен:

· медный баллон;

· мембрана резиновая;

· шток;

· клапан;

Рис. 3.5. Термостат с жидким наполнителем

Назначение и устройство системы смазки

Как известно из теплового баланса, на преодоление сил трения в двигателе затрачивается 10-15% его мощности.

Для уменьшения трения поверхности сопряженных деталей разделяются слоем масла – сухое трение заменяется на жидкостное, благодаря этому значительно уменьшается сила трения и детали почти не изнашиваются.

Система смазки служит для подачи масла к трущимся деталям двигателя при его работе, вследствие чего снижаются потери мощности на трение и уменьшается износ деталей.

Кроме того, масло, проходя в зазор между деталями, охлаждает их и удаляет продукты износа, предохраняет от коррозии, а также уплотняет зазоры, например, в цилиндро-поршневой группе.

В автомобильных двигателях применяют комбинированную систему смазки, при которой наиболее нагруженные детали смазываются под давлением (подшипники коленчатого вала, коромысла, поршневой палец и т.д.), а остальные разбрызгиванием (масляным туманом) или самотеком.

Устройство и принцип действия системы смазки.

Устройство.

Основными элементами системы смазки являются (Рис.3.7):

· поддон картера;

· маслоприемник с сетчатым фильтром;

· фильтры;

· насос;

· клапаны (редукторный, перепускной, предохранительный);

· радиатор (грузовые автомобили);

· указатель давления.

Рис.7.Схема системы смазки двигателя ЗиЛ-130

Принцип действия (двигатель автомобиля ЗиЛ-130, -433362).

Масло наливается в поддон картера через горловину в строго определенном количестве, которое контролируется специальным щупом.

· 3-4 л – легковые автомобили;

· 8,5 л – ЗиЛ-130;

· 30 л – КамАЗ-740.

При работе двигателя масло через маслоприемник забирается из поддона масляным насосом.

Нижняя секция при открытом кране подает масло по трубке в радиатор, а оттуда – в картер.

Верхняя секция по каналу подает масло в фильтр центробежной очистки. Из фильтра очищенное масло поступает в маслораспределительную камеру (в задней перегородке цилиндров), а далее – в два продольных магистральных канала.

Из переднего конца правого магистрального канала масло по трубке подается в компрессор, а оттуда возвращается в картер.

Из левого магистрального канала масло поступает к коренным подшипникам коленчатого вала, а от них по каналам – к шатунным.

При совпадении отверстий нижних головок шатунов с отверстиями каналов шатунных шеек масло периодической струей выбрасывается из отверстий шатунов на стенки гильз и поршней.

Масло, снимаемое со стенок цилиндров маслосъемными кольцами, отводиться через отверстие в канавках внутрь поршней для смазки поршневых пальцев.

От коренных подшипников коленчатого вала масло поступает к подшипникам распределительного вала (в пятый, задний подшипник распределительного вала масло подается из распределительной камеры).

По каналу в передней шейке распределительного вала масло подводится к упорному фланцу, а от него стекает и смазывает распределительные шестерни.

В средней шейке распределительного вала просверлены два соединяющихся отверстия, при совпадении которых с аналогичными отверстиями в блоке цилиндров масло пульсирующей струей направляется в каналы в блоке и головках цилиндров. Из них масло через каналы в стойках осей коромысел поступает внутрь полых осей, а оттуда – к втулкам.

По каналам в плечах коромысел масло поступает к сферическим опорам штанг, а также разбрызгивается (с противоположной стороны) на клапаны.

Кулачки смазываются стекающим маслом, а толкатели – под давлением масла из магистральных каналов.

Шестеренный масляный насос (Рис.3.8) имеет единый привод с распределителем зажигания от шестерни распределительного вала.

Устройство:

· корпус;

· пара шестерен (ведущая и ведомая);

· редукционный клапан верхней секции (>3,2кг/см²);

· перепускной клапан нижней секции (>1,2кг/см²).

Рис.3.8 Масляный насос

Центробежный масляный фильтр (Рис.3.9) имеет реактивный привод (частота вращения ротора достигает 5-6 тыс. оборотов в минуту)

Устройство:

· кожух;

· колпак;

· пустотелая ось;

· ротор;

· жиклеры;

· перепускной клапан.

У автомобиля КамАЗ – два фильтра; центробежный и со сменными фильтрующими элементами.

Рис.3.9 Масляный фильтр

В легковых автомобилях используются неразборные фильтры. Фильтрующий элемент выполнен в этом случае из картона, вискозного волокна.

Масляный радиатор включается краном. Оборудован предохранительным клапаном (установлен перед краном), который перекрывает движение масла в радиатор при давлении менее 1кг/см².

Система вентиляции картера (Рис.3.10) – служит для удаления картерных газов и поддержание их давления в норме. При неисправной системе вентиляции возможно выдавливание масла из картера двигателя через прокладки и сальники, происходит ускорение старения масла.

Рис.10 Система вентиляции картера двигателя

Контрольные вопросы

1. Каково назначение и устройство систем охлаждения и смазки.

2. Тепловой режим работы двигателя. Способы и устройства для обеспечения оптимального теплового режима работы двигателя при различных условиях эксплуатации.

3. Назначение, устройство и принцип работы элементов системы смазки.

Дата добавления: 2020-11-15; просмотров: 192; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!