Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
2388.pdf
Скачиваний:
28
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
6.97 Mб
Скачать

По статистическим данным в существующих конструкциях число зубьев шестерни z изменяется в пределах от 6 до 12, модуль шестерён m – 3…6 мм.

Частоту вращения ведущей шестерни находят из выражения :

n

= uн 60 ,

(2.12)

н

π D

 

где uн – окружная скорость вращения шестерни на внешнем диаметре;

D – д аметр внешней окружности шестерни, D = m (z + 2).

 

Окружная скорость вращения шестерни на внешнем диаметре uн не должна превышать 8…10 м/с, так как на высоких скоростях резко из-за

центробежных с л уменьшается о ъёмный коэффициент ηн подачи насоса.

 

При расчётах насоса вначале, как правило, задаются значениями

числа зубьев z, модуля m окружной скорости uн определяют длину зу-

ба b из уравнен я (2.11):

 

 

b =

60 Vр

 

 

 

.

(2.13)

 

2 π m3 z n

 

 

н

 

 

В конце расчёта находят мощность, затрачиваемую на привод насоса

 

 

Vр p

 

 

Nн = ηм.н. 103 ,

(2.14)

где ηм.н. – механический КПД насоса, ηм.н. = 0.85…0,90;

 

p

– рабочее давление масла в СС, p = 0,3…0,5 МПа – в бензино-

вых ДВС, p = 0,3…0,7 МПа – в дизелях.

 

 

2.2. Масляный фильтр

 

 

2.2.1. Конструкция масляного фильтра

 

СибАДИ

В процессе эксплуатации ДВС качество масла, циркулирующего в СС, постепенно ухудшается. Ухудшение качества масла связано с насыщением влагой, продуктами его разложения – асфальтенами, кислотами, смолами и др., разжижения топливом, загрязнения продуктами из-

72

носа трущихся деталей, частицами нагара, пыли, засасываемой через воздушный трубопровод и т.д. Твёрдые частицы износа деталей, нагара и особенно пыли вдавливаются в поверхность детали более мягкого из трущихся металлов и изнашивают эти поверхности. Величина износа за-

СибАДИвисит от толщины масляного слоя, твёрдости деталей.

Уменьшение вредных воздействий механических примесей, продуктов разложен я влаги достигается очисткой масла в процессе работы ДВС. Для этого в СС устанавливают очистители и фильтры. Очист и- тели удерж вают пр меси с помощью силовых полей, в фильтрах масло

проход т через ф льтрующий элемент.

В спользуют два типа фильтров – грубой (рис. 2.14, а, 2.15) и

тонкой оч стки (р с. 2.16, 2.17). Кроме того, применяются комбинированные ф льтры (р с. 2.18).

Из поддона картера масло засасывается через маслоприёмник (рис. 2.14, б). У механ ческих примесей разного происхождения удельный вес больше, чем удельный вес масла, поэтому они находятся в нижнем слое масла в поддоне картера.Маслоприёмник расположен в верхних слоях и засасывает масло ез крупных частиц вредных примесей.

Фильтры гру ой очистки выполняют сетчатыми, пластинчатощелевыми и ленточно-щелевыми.

Фильтрующий элемент пластинчато-щелевого фильтра грубой очистки, представленный на рис. 2.14, а, состоит из набора двух конфигураций пластин – 9 10, набранных поочерёдно на стержне 1. В р е- зультате между ними образуется щель для прохода масла. Стержень 1 проходит через крышку фильтра связан с воротком 2. Пластины 11 набраны на стержне 3 располагаются между пластинами 9 и 10. При повороте с помощью воротка 2 стержня 1 вращающиеся элементы фильтра очищаются от примесей пластинами 11. Масло от насоса поступает в камеру 4 корпуса фильтра и через штуцер 5 и клапан 7 подаётся к фильтрующему элементу. У прогретого ВС масло через штуцер 5 поступает в масляный радиатор, а затем через штуцер 6 к фильтрующему элементу. В холодном ДВС давление масла повышено, необходимости в охлаждении масла нет, клапан 7 перепустит масло в камеру фильтрующего элемента. При возрастании давления масла в случае засорения

73

 

 

 

 

 

А –

А

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СибАДИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

11

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

Б – Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сетка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2.14. Фильтр грубой очистки масла и маслоприёмник [3]: а – пластинчато-щелевой фильтр; б – маслоприёмник;

1, 3 – стержень; 2 – вороток; 4 – камера; 5, 6 – штуцер; 7, 8 – клапан; 9, 10, 11 – пластины

74

СибАДИ

 

 

 

 

 

 

из

насоса

 

 

 

 

 

 

 

в двигатель

 

 

а

 

 

б

 

Р с. 2.15. Фильтры грубой очистки масла [4]:

а – пласт нчато-щелевой;

– ленточно-щелевой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2.16. Фильтры тонкой очистки масла [4]

75

 

А

А

 

А – А

2

а

1

 

 

 

г

 

в

 

д

 

е

Рис. 2.17. Фильтры тонкой очистки масла [8, 10]:

а, – поверхностные бумажные; в – поглощающие из древесной муки;

СибАДИ

г– комбинированные;

д– центрифуга частично полнопоточная с пластинчатым

фильтрующим элементом;е– центрифуга полнопоточная;

1 – элемент грубойочистки; 2 – бумажный элемент

 

76

 

СибАДИРис. 2.18. Комбинированные фильтры очистки масла [4]

фильтрующего элемента через шариковый клапан 8 масло без очистки поступает в магистраль.

Аналогичный пластинчато-щелевой фильтр губой очистки показан на рис. 2.15, а.

Ленточно-щелевые фильтры (см. рис. 2.15, б) состоят из гофрированного латунного стакана, на который намотана профилированная лен-

77

та, имеющая выступы с одной стороны. В результате образуются щели,

вкоторых задерживаются крупные частицы примесей.

Всетках сетчатых фильтров, изготовленных из проволоки, число сквозных отверстий достигает до 50 000 на 1 см2.

СибАДИры, осуществляющие грубую тонкую очистку масла (рис. 2.19, 2.20).

Перепускные клапаны предусматривают в фильтрах для того, чтобы ДВС не остался без масла. Масло поступает в магистраль помимо фильтрую-

щего элемента при повышенном сопротивлении последнего в случае его загрязнен я ли в пер од прогрева ДВС при большой вязкости холодного масла.

Ф льтры грубой очистки обеспечивают задержание частиц меха-

ническ х пр месей размером 50…125 мкм.

Размеры ф льтра гру ой очистки связаны с размером фильтрующей поверхности, которая должна обеспечивать скорость прохождения

масла в ж вом сечен фильтра [4]:

 

сетчатые ф льтры

2…4 м/с;

ленточно-щелевые фильтры

– 3…6 м/с;

пласт нчато-щелевые фильтры – 6…8 м/с.

В фильтрах тонкой очистки в качестве фильтрующего элемента

используют бумагу, ткань, картон, хлопчатобумажную пряжу и др., улавливающие частицы размером 0,5…1,0 мкм.

Фильтры тонкой очистки из-за большого сопротивления включают в СС параллельно, вследствие чего через него проходит не всё нагнетае-

мое насосом масло.

Величину фильтрующей поверхности выбирают исходя из практи-

ческих данных в зависимости от литража ВС.

Наиболее качественная очистка масла достигается в случае циркуляции всего масла через фильтр тонкой очистки – полнопоточный

фильтр (см. рис. 2.17, в, г, 2.18).

На ДВС легковых автомобилей устанавливают полнопоточные фильт-

В качестве фильтра тонкой очистки применяют центрифугу

(см. рис. 2.17, д, е, 2.21, 2.22, 2.23).

Включают центрифугу параллельно главной магистрали, т.е. час-

тичнопоточная центрифуга (см. рис. 2.17, д) с перепуском очищенного масла в поддон картера, или последовательно – полнопоточная центрифуга (см. рис. 2.17, е). Схема последовательного включения центрифуги в СС представлена на рис. 2.24.

78

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

Рис. 2.19. Полнопоточный картонный

 

 

 

 

 

масляный фильтр:

7

 

 

 

 

1 – спускная пробка;2, 7 – уплотнительные

 

 

 

 

 

резиновые кольца; 3 – стяжной болт;

6

 

 

 

 

4 – внутренний цилиндр; 5 – корпус;

 

 

 

 

6 – сменный картонный фильтрую-

 

 

 

 

 

щий элемент; 8 – перепускной кла-

5

10

 

 

 

 

пан; 9 – крышка; 10 – колпачок;

4

 

 

 

 

 

11

 

 

11 – седло перепускного клапана;

3

 

12

 

 

12 – перепускной клапан

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

СибАДИРис. 2.20. Полнопоточный бумажный масляный фильтр: а – продольный разрез фильтра; – фильтрующий элемент; 1 – пробка; 2 – центральная трубка; 3 – корпус; 4, 14 – преобразователи давления и сигнального устройства; 5 – пружина клапана; 6 – перепускной клапан; 7 – пружина; 8 – болт; 9 – уплотнение; 10 – крышка; 11, 13 – перфорированные цилиндры; 12 – бумажный фильтрующий элемент

7

8

9

10

 

 

 

6

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

12

 

 

 

2

 

 

 

13

 

 

 

1

 

 

 

14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

 

 

б

79

 

 

1,5…2,0мм

3 4

5

СибАДИ

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2.21. Центрифуга [4]:

1 – корпус; 2 – ротор; 3, 4 – крышка; 5 – болт; 6 – сетка; 7 – трубка; 8 – сопло; 9 – ось

Секция насоса 5 подаёт масло из поддона картера в центрифугу 1, а секция насоса 7 – из центрифуги в главную масляную магистраль. При такой схеме пропускная способность центрифуги равна или больше пропускной способности зазоров трущихся поверхностей ДВС. Это соответствие обеспечивается только на одном режиме работы ДВС одних зазорах трущихся деталей. На других режимах работы ДВС и при износе деталей соответствие будет нарушено. Для устранения этого недостатка между центрифугой 1 и секцией насоса 7 предусмотрено компенсирующее отверстие, закрытое сеткой 6, через которое в поддон картера сбрасывается излишек очищенного масла или из поддона картера

80

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СибАДИ

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

Рис. 2.22. Центрифуга [4]:

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 – маслонаправляющий стакан;

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

2 – сетка; 3 – крышка ротора;

 

 

 

 

А

 

 

 

 

А – А

 

 

4 – ротор; 5 – сопло

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

 

5

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2.23. Полнопоточная центрифуга:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а – сопла в оси ротора; – тангенциальные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сопла;

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 – корпус; 2 – колпак ротора; 3 – ро-

 

11

 

 

 

 

тор;

4 – колпак фильтра; 5, 8, 9 – гайки;

10 – ось ротора; 11 – палец стопора

1

81

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

8

3

 

 

 

3

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

6

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р с. 2.24. Пр нц п альная схема СС с полнопоточной центрифугой [4]:

1 – центр фуга; 2 – тру опровод; 3 – ограничительный клапан;

 

 

4 – маслоприёмник; 5, 7 – секции насоса; 8 – перепускной клапан;

 

9 – манометр

 

 

 

 

 

СибАДИподсасывается недостающее количество масла. В СС предусмотрено два клапана – ограничительный 3 и перепускной 8.

Достоинства применения центрифуги в качестве фильтра тонкой очистки следующие [4] :

1) отсутствует необходимость в замене фильтрующего элемента при обслуживании ДВС;

2) фильтрующая способность центрифуги в несколько раз превышает фильтрующую способность фильтров с элементами в виде бумаги, ткани, картона и т.д.;

3) пропускная способность не зависит от количества отложений примесей.

Недостатком центрифуги с гидравлическим реактивным сопловым приводом является дополнительный расход масла на привод ротора недостаточная очистка масла при работе холодного двигателя из-за маленькой частоты вращения ротора.

Устройство неполнопоточной центрифуги, изображённой на рис. 2.21, следующее – в корпусе 1 установлен ротор 2, закрытый крышкой 4. Ро-

82

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]