5.2. Система смазывания

Данная система предназначена для приема, хранения, очистки и подачи масла к потребителям. В СЭУ масло используется для смазки трущихся деталей главных и вспомогательных механизмов, а также для отвода теплоты, выделяющейся при трении; для охлаждения поршней ДВС; в качестве рабочей жидкости гидромуфт гидротрансформаторов, объемного гидропривода судовых механизмов и в элементах гидравлических систем автоматики.

Смазочная система главных и вспомогательных дизелей, так же как и топливная, может быть подразделена на две части: непосредственно связанную с дизелем и судовую. К первой части системы относятся навешенные на дизель масляные насосы, фильтры, трубопроводы, каналы для циркуляции масла и др. Ее схема зависит от конструкции и мощности дизеля. Во вторую часть смазочной системы входят запасные, расходные и отстойные цистерны, насосы, фильтры, сепараторы, подогреватели и трубопроводы, расположенные вне дизеля.

В дизелях, устанавливаемых на речных и смешанного «река-море» плавания судах, применяют комбинированную смазочную систему, состоящую из циркуляционной системы смазывания под давлением и системы смазывания разбрызгиванием. Циркуляционная система обеспечивает смазку под давлением всех основных узлов и агрегатов дизеля, включая подшипники турбокомпрессора. Маслом, разбрызгиваемым движущимися деталями, смазываются некоторые узлы, расположенные в картере дизеля.

Дизели могут быть с «сухим» и «мокрым» картером. В дизелях с «мокрым» картером масло, заливаемое в смазочную систему, находится в нижней его части – поддоне, откуда подаётся в циркуляционную смазочную систему нагнетательным насосом. В дизелях с «сухим» картером стекающее из подшипников масло непрерывно удаляется из него откачивающим насосом в специальную цистерну – маслосборник и из последнего нагнетательным насосом подастся в смазочную систему дизеля.

Чтобы обеспечить полное осушение картера при работе дизеля, откачивающий насос должен иметь большую подачу, чем нагнетательный.

Нагнетательный и откачивающий масляные насосы обычно навешены на двигатель. В смазочных системах с навешенными на дизель масляными насосами предусматривают отдельный насос с электрическим или ручным приводом для прокачки масла перед пуском дизеля (рис. 27).

Рис. 27. Принципиальная схема системы смазывания

Масло в запасную цистерну 11 принимается с главной палубы (с двух бортов), где размещаются наливные палубные втулки 10. К трубопроводу, выходящему из запасной цистерны, подключены всасывающие магистрали резервного масляного насоса 12 и насоса 13 с ручным приводом. Всасывающие магистрали насосов 12 и 13 через систему трубопроводов и вентилей могут подключаться к трубопроводам цистерны сепарированного масла 14, сточной 20, маслосборников 2 циркуляционной смазочной системы главных дизелей, картеров главных 1 и вспомогательных 8 дизелей.

Нагнетательные магистрали насосов 12, 13 через систему трубопроводов и вентилей позволяют раздельно подавать масло в маслосборники 2, в картеры вспомогательных дизелей 8, в нагнетательную магистраль циркуляционного насоса 4, отстойную 15 и сточную 20 цистерны, к упорным подшипникам 22 и при необходимости через палубные втулки 9 на главную палубу для выдачи на берег или другим судам.

Главные дизели 1 имеют циркуляционную смазочную систему с «сухим» картером. Масло из картера дизеля 1 отсасывающим насосом 3 подается в маслосборник 2, откуда циркуляционным насосом 4 направляется в фильтр грубой очистки 5 и далее через терморегулятор 6, холодильник 7 или в обход него в главную распределительную магистраль дизеля на смазку и охлаждение узлов последнего.

В случае выхода из строя одного из насосов 3 или 4 включается резервный масляный насос 12. Прокачка масла перед пуском дизеля может осуществляться резервным 12 или насосом 13 с ручным приводом. Свежим маслом циркуляционные смазочные системы главных дизелей заполняются через маслосборники 2 резервным или насосом с ручным приводом из запасной 7 или цистерны сепарированного масла 14. Отработавшее масло из циркуляционной смазочной системы удаляется через маслосборники 2 самотеком в сточную цистерну 20, которая оборудована змеевиковым подогревателем 21.

Из сточной цистерны масло насосом 12 или 13 подается в отстойную цистерну 15. Отсюда масло насосом сепаратора 16 направляется в подогреватель масла 17 и затем в сепаратор 19. Из последнего очищенное масло насосом сепаратора 18 направляется в цистерну 14 или маслосборники 2, а загрязненные остатки из сепаратора и из поддонов всех цистерн сливаются в цистерну 20. Сепаратор должен осуществлять на ходу судна или на стоянках сепарирование масла, циркулирующего в смазочных системах дизелей. Для этой цели масло из маслосборников 2 поступает в сепаратор и после сепарирования вновь возвращается в маслосборник.

Вспомогательные дизели 8 имеют смазочную систему с «мокрым» картером. Заполнение системы свежим маслом производится в картеры дизелей насосом 13 с ручным приводом. Отработавшее масло из картера сливается самотеком в цистерну 20.

Запас масла, т:

,

где		–	удельный эффективный расход масла главным двигателем;
		–	удельный эффективный расход масла вспомогательным двигателем на ходу и на стоянке;
		–	эффективная мощность главного двигателя;
		–	эффективная мощность вспомогательного двигателя на ходу и на стоянке;
		–	количество главных двигателей, вспомогательных двигателей и котлоагрегатов;
		–	ходовое и стояночное время;
= 2,35 … 2,7		–	удельная масса масла в сточных цистернах или картерах двигателей;
		–	количество смен масла в смазочных системах главных и вспомогательных двигателей за период автономного плавания.

Вместимость запасных масляных цистерн, м³, находят по выражению

,

где	= 1,1	–	коэффициент, учитывающий «мертвый» запас масла;
		–	плотность масла (0,9).

Вместимость маслосборника находят с учетом принятой в дизеле кратности циркуляции масла, т. е. в зависимости от того, сколько раз оно должно пройти в течение 1 ч через систему. Чем больше кратность циркуляции масла, тем меньше объем маслосборника. Однако это приводит к более быстрому старению масла, сокращению срока его службы и повышению износа деталей.

По опытным данным, оптимальная кратность циркуляции масла составляет у тихоходных дизелей (до 600 мин^-1) = 10 … 30 и быстроходных = 40 … 60.

Вместимость маслосборника

,

где	= 1,4 … 1,5	–	коэффициент, учитывающий «мертвый» запас масла, увеличение объема масла при нагревании и вспенивании, а также свободный объем;
		–	подача циркуляционного масляного насоса.

Подачу циркуляционного масляного насоса определяют из условия обеспечения отвода маслом необходимого количества теплоты по выражению

,

где

= 1,2 … 1,6

–

коэффициент запаса масла;

		–	доля теплоты, отводимая маслом, от всего количества теплоты, введенного с топливом и составляющая для тихоходных дизелей без охлаждения поршней маслом 0,05–0,07 и с охлаждением поршней маслом 0,08–0,10; для быстроходных дизелей без охлаждения поршней маслом 0,07–0,08;
		–	удельная теплота сгорания топлива;
		–	теплоемкость масла;
		–	разность температур масла на выходе из дизеля и входе в него.

Мощность, потребляемую насосом (кВт), определяют по формуле

,

где		–	коэффициент запаса мощности, равен 1,2 … 1,5;
		–	коэффициент полезного действия насоса, равен 0,38 … 0,45;
		–	давление топливоперекачивающих насосов, составляет (2,5 … 5,0)102кПа.

Масло из запасных цистерн в маслосборники и из последних в сливную цистерну обычно перекачивают резервными насосами с электроприводом. В установках малой мощности для этого используют ручной насос.

В процессе работы масло, циркулирующее в системе, загрязняется и должно подвергаться очистке. Масло очищают в фильтрах грубой и тонкой очистки. Вместо фильтров тонкой очистки часто применяют фильтр центробежной очистки масла (реактивную центрифугу).

Масло, отработавшее свыше 400–500 ч подвергают периодической сепарации. Производительность сепаратора, м³/ч:

,

где		–	кратность очистки масла, равная 1,5 … 3,5;
		–	суммарная вместимость маслосборников дизелей, установленных на судне;
		–	время работы сепаратора в сутки.