5.2 Система змащення (рисунок 5.2.1)
Функціональне призначення системи змащування – забезпечення поверхонь, що труться, змазкою з ціллю зниження роботи тертя. При цьому система змазки виконує і інші функції – відводить теплоту, утворену в процесі тертя, а також очищає поверхню тертя від часток металу, нагару і інших сторонніх часток. Якщо врахувати, що часто масло використовується в якості охолоджуючої рідини для відводу теплоти від нагрітих деталей, наприклад головки поршня, то стає зрозумілим, чому наряду з терміном система змазки широко використовується термін масляна система. В першому випадку підкреслюється основна функція системи – змащування поверхонь, а в другому – рід рідини без вказівок про її призначення.
Рисунок 5.2.1 – Схема системи змащення дизеля
ПФ – приймальний фільтр; ЗС – захисна сітка; МН – масляний насос; ЗК – запобіжний клапан; Ц – центрифуга; Р – радіатор (масляний); КТР – клапан-термостат радіатора; КЗ – клапан зливний; М – манометр; 1К-5К – корінні підшипники; 1Ш-4Ш – шатунні підшипники; ПН – шестерня приводу паливного насосу; ПШ – проміжна шестерня; 1Р-3Р – опори розподільного валу; ВК – втулки коромисла.
Система змащення дизеля комбінована: частина деталей змащується під тиском, частина - розбризкуванням.
Підшипники колінчатого і розподільного валів, втулка проміжної шестерні, підшипник стрижня колінчастого вала компресора, механізм приводу клапанів (коромисла) і підшипник валу турбокомпресора змащуються під тиском від масляного насоса. Гільзи, поршні, поршневі пальці, штанги, штовхачі, кулачки розподільного вала і привід паливного насоса змащуються розбризкуванням.
Масляний насос системи змащення – шестерневого типу, односекційний, кріпиться болтами до кришки першого корінного підшипника. Привід масляного насоса здійснюється від шестерні, встановленої на колінчастому валу. Схеми шестерневих насосів показана на рисунку 5.2.2
Рисунок 5.2.2 – Схеми шестеренних масляних насосів
а – шестеренний з зовнішнім зачепленням; б – шестеренний з внутрішнім зачепленням; в – роторний. 1 – ведуча шестерня; 2 – корпус насоса; 3 – всмоктувальний канал; 4 – ведена шестерня; 5 – вісь; 6 – нагнітальний канал; 7 – роздільний сектор; 8 – ведений ротор; 9 – ведучий ротор.
При пуску дизеля на холодному маслі, коли опір проходженню масла в рідинно-масляному теплообмінні перевищує значення 0,15...0,2 МПа, перепускний клапан відкривається, і масло, минаючи рідинно-масляний теплообмінник, надходить в масляний фільтр, а при опорі в масляному фільтрі 0,13...0,17 МПа, відкривається перепускний клапан масляного фільтра і масло, минаючи масляний фільтр, надходить в масляну магістраль. Перепускні клапани нерегульовані.
У разі надмірного засмічення фільтрувального паперу, коли опір масляного фільтра стає вище 0,13...0,17 МПа, перепускний клапан масляного фільтра також відкривається, і масло, минаючи масляний фільтр, надходить в масляну магістраль.
З головної магістралі дизеля по каналам в блоці циліндрів масло надходить до всіх корінних підшипників колінчастого і розподільного валів. Від корінних підшипників по каналам в колінчастому валу масло надходить до всіх шатунних підшипників. Від першого корінного підшипника масло за спеціальними каналам надходить до втулок проміжної шестерні і шестерні привода паливного насоса, а також до паливного насосу.
Деталі клапанного механізму змащуються маслом, що надходять від заднього підшипника розподільного валу по каналам в блоці, голівці циліндрів, свердленню в четвертій стійці коромисел у внутрішню порожнину осі коромисел і через отвір до втулки коромисла, від якої по каналу йде на регулювальний гвинт і штангу.
До компресора масло надходить з головної магістралі по свердління в блоці циліндрів і спеціальному мастилопроводу. З компресора масло зливається в картер дизеля.
Масло до підшипникового вузла турбокомпресора надходить по трубці, підключеної на виході з корпусу масляного фільтра. З підшипникового вузла турбокомпресора масло по трубці відводиться в масляний картер.
Розрахунок системи змащення
Розрахунок основного запасу масла:
т
де,
кг/(кВт·год) – питома витрата масла
головного двигуна;
кВт –
потужність головного двигуна;
кг –
кількість масла в циркуляційній системі
ГД;
– кількість
змін масла в системі до першого ТО (250
год);
– час ходового режиму, год;
– дальність пробігу, км;
– швидкість, км/год.
год –
строк служби масла по ТУ.
– коефіцієнт
запасу. Приймаємо
.
кг.
Ємкість цистерни основного запасу:
м3,
де,
кг/м3
– густина масла.
– коефіцієнт
загромадження цистерни елементами
конструкції. Приймаємо
;
–
коефіцієнт,
що враховує мертвий об’єм цистерни.
Приймаємо
.
м3.
Розрахунок продуктивності масляного насоса:
,
м3/год.
де,
– коефіцієнт запасу подачі. Приймаємо
.
м3/год
– протік масла для відводу
;
м3/год
– протік масла через поршні.
де,
кДж/год,
де,
– механічний ККД для ММЗ Д-245.
– доля
теплоти, що сприймає масло. Приймаємо
.
кДж/год.
де,
– доля теплоти, що сприймається маслом,
що охолоджує поршні. Приймаємо
;
кг/(кВт·год)
– питома витрата палива;
кДж/кг
– нижча теплота згоряння палива.
кДж/(кг·К)
– питома теплоємність масел. Приймаємо
кДж/(кг·К);
К
– різниця температур вихідного і
вхідного масла в двигун. Приймаємо
К;;
К –
перепад температур масла.
Тоді:
м3/год;
м3/год;
м3/год.
Розрахунок
площі фільтруючого елемента
:
,
м2
де,
м/с – допустима швидкість масла для
сітчастих фільтрів.
Приймаємо
м/с.
– коефіцієнт
живого перерізу. Приймаємо
.
м2.
Розрахунок
площі фільтруючого елемента
:
,
м2
де,
м3/(м2·год)
– питома пропускна здатність матеріалу
для НКФМ. Приймаємо
.
м2.
Розрахунок теплообмінного апарату:
,
м2
де,
кДж/(м2·год·К)
– коефіцієнт теплопередачі для трубок
діаметром менше 10мм. Приймаємо:
кДж/(м2·год·К);
– коефіцієнт
запасу. Приймаємо:
;
– температурний
напір:
де,
К – температура масла на вході в радіатор;
К –
температура масла на виході з радіатора;
К –
температура повітря на вході в радіатор;
К –
температура повітря на виході з радіатора.
К.
м2.
