4.6.3. Фільтри системи мащення

Під час роботи двигуна мастило забруднюється продуктами зношення деталей - металевими частинками, а також нагаром, смолами, пилом тощо. Для її очищення застосовують щілинні та відцентрові фільтри. Залежно від розмірів частинок, що затримуються у щілинах, фільтри умовно поділяють на грубої та тонкої очистки. Перші затримують частинки розміром понад 40 мкм, другі - понад 1-2 мкм.

П

Рис. 2.14. Реактивна центрифуга:

1 - корпус; 2 - ковпак; 3 - стакан; 4 - вісь; 5 - подільник очищеного та неочищеного мастила; 6 - отвори для очищеного мастила; 7 - запобіжна сітка; 8 - отвори для неочищеного мастила; 9 - жиклер (сопло); 10 - трубка; 11 - підвідний канал

овнопотокові фільтри грубої очисткистворюють невеликий опір потоку мастила, що проходить крізь них. Тому їх включають в систему мащення послідовно. Отже, через них проходить все мастило, що подається насосом до системи мащення. Для того, щоб підкреслити спосіб включення цих фільтрів у систему, їх називають ще повнопотоковими. Паралельні фільтри тонкої очистки створюють значний опір потоку мастила і крізь них може проходити лише частина того мастила, що циркулює у системі мащення. Тому ці фільтри називають неповнопотоковими. Найбільш якісною вважається очистка мастила за допомогою відцентрових фільтрів - центрифуг. Такі фільтри вмикають у систему мащення також паралельно. Тиск мастила після очищення у такому фільтрі невисокий і подавати її в загальну систему мащення н

Рис.

4.13. Нерозбірний, змінний повнопотоковий фільтр:

1 - корпус; 2 - дно корпуса; 3 - протидренажний клапан; 4 - перепускний клапан; 5 - ущільнювальна прокладка; 6 - картонний фільтруючий елемент

еможливо.

Слід зазначити, що більшість двигунів, якими комплектують сучасні легкові автомобілі, в системі мащення мають лише один повнопотоковий щілинний фільтр, який поєднує властивості фільтрів грубої і тонкої очистки. Системи мащення двигунів, що випускалися минулими роками, комплектували незмінними, щілинними фільтрами, у яких робочі фільтруючі елементи складались з набору тонких сталевих пластин. Сучасні двигуни комплектують переважно нерозбірними змінними повно-потоковими фільтрами, робочі фільтруючі елементи яких виготовлені із спеціально обробленого пористого картону. На рис. 4.13 показана конструкція фільтра такого типу. Він складається з тонкостінного сталевого корпусу 1, в якому розміщений картонний фільтруючий елемент. У дні корпусу зроблено отвір для проходу очищеного мастила до головної магістралі, та різьба за допомогою якої фільтр закріплюють на картері двигуна..

Ущільнення між корпусом фільтра і картером досягається за допомогою гумової прокладки 5. У верхній частині фільтруючого елемента встановлений запобіжний перепускний клапан 4, через який проходить неочищене мастило в разі сильного забруднення фільтруючого елемента. Для запобігання витіканню мастила із системи мащення при непрацюючому двигуні в нижній частині фільтруючого елемента встановлений протидренажний клапан 3.

Періодичність заміни забрудненого фільтра новим вказують в інструкції з експлуатації автомобіля (в основному, через 10 тисяч кілометрів пробігу автомобіля).

Відцентрові фільтри - центрифуги встановлюють на більшості сучасних двигунів. Залежно від характеру сил, що обертають ротор фільтра, їх поділяють на реактивні та активно реактивні.

Реактивна центрифуга (рис. 4.14) складається з корпусу 1 ковпака 2 і ротора, вільно встановленого на осі 4. Стакан 3 ротора притиснутий до основи гайкою й ущільнений гумовими прокладками. Подільник 5 розмежовує порожнини з очищеним й неочищеним мастилом. У корпусі ротора запресовані дві втулки, захищені зверху сітками 7, якими з'єднуються порожнина ротора з жиклерами 9.

Мастило нагнітається насосом у корпус ротора через канал 11 і отвори 8. З порожнини ротора вона виходить двома шляхами: через жиклери 9-у піддон картера; через отвори 6 і трубку 10 - у систему. Оскільки пропускна здатність жиклерів і вихідних каналів до системи мащення менша, ніж подача насоса, то під час роботи двигуна мастило у роторі перебуває під тиском. З жиклерів воно виходить із значною швидкістю, внаслідок чого тут виникає пара реактивних сил струменів, дотично спрямованих до кола обертання жиклерів. Під дією цієї пари сил забезпечується обертання ротора центрифуги з досить великою частотою. Під дією відцентрових сил, що діють на мастило, бруд з неї відкладається на внутрішніх стінках ротора.

Частота обертання ротора та якість очищення мастила залежать від її тиску і температури, а також від сили тертя у підшипниках ротора. Зменшення сил тертя забезпечено тим, що площа, яка сприймає тиск мастила, у верхній частині ротора дещо більша, ніжу нижній. Таке співвідношення геометричних розмірів поверхонь призводить до виникнення підйомної сили, яка зміщує ротор угору так, що він майже не торкається нижньої опори. Частота обертання роторів центрифуг сучасних двигунів сягає 6000-10000 об/хв.

Під час роботи двигуна мастило нагрівається, в'язкість його зменшується, і процес рідинного тертя у двигуні погіршується, викликаючи інтенсивне зношення деталей. Особливо це відчувається при великих навантаженнях двигуна у жарку погоду.

Для запобігання перегріву мастила застосовують спеціальні радіатори. У двигунах, що випускалися в минулі роки, такі радіатори розміщували безпосередньо перед радіатором системи охолодження двигуна. Отже, мастило охолоджувалось потоком повітря. На сучасних двигунах з рідинним охолодженням радіатори для охолодження мастила розміщують переважно усередині сорочки охолодження блока циліндрів. В цьому разі тепло від мастила через радіатор системи мащення передається охолоджувальній рідині двигуна, яка, у свою чергу, охолоджується за допомогою радіатора системи охолодження.