2. СИСТЕМА СМАЗКИ

На поверхности двух тел, перемещающихся относительно друг друга, возникает сила сопротивления скольжению – сила трения сколь-

жения.

СибАДИгде T – сила трения;

Трение скольжения подразделяют на сухое, жидкостное, гранич-

ное, полуж дкостное (полусухое).

ухое трен е возн кает между сухими телами, перемещающимися

относительно друг друга без смазки.

Если при скольжении тел между ними находится слой жидкости,

трение называют ж дкостным.

Промежуточным в дом трения между жидкостным и сухим является гран чное трен е. При этом виде трения слой смазки между перемещающ м ся относ тельно друг друга деталями очень тонкий, подвергающийся действ ю молекулярных сил поверхности деталей, прочно

удерживающ х смазку ограничивающих её свободное передвижение. Полуж дкостное (полусухое) трение возникает при разрушении слоя смазки, а следовательно, на различных участках поверхности тел скольжения может одновременно возникать сухое, граничное и жидко-

стное трение.

Теорию гидродинамической смазки разработал в 1883 г. петер-

бургский профессор Н.П. Петров. Он опубликовал работу «Новая теория трения» на три года раньше английского учёного О. Рейнольдса. Над разработкой этой теории работали профессоры Н.Е. Жуковский,

Н.И. Мерцалов, Е.М. Гутьяр, академик С. . Чапыгин и др.

При сухом трении небольших диапазонах изменения скорости перемещения трущихся тел относительно друг друга и сил прижатия тел

P – сила прижатия тел;

f – коэффициент сухого трения.

При жидкостном трении силаT подчиняется закону Ньютона :

58

где F – площадь трущейся поверхности;

η – динамическая вязкость жидкости;

СибАДИгде f ' – коэфф ц ент ж дкостногоf трения.

W – скорость скольжения тел относительно друг друга; h – толщ на ж дкостного слоя.

лу трен я при ж дкостном трении можно выразить из уравнений

Коэфф ц ент сухого трения для различных металлов изменяется в пределах 0,12…0,24, а коэффициент жидкостного трения f ' имеет низ-

кие значен я – 0,002…0,004.

Очевидно, что наименьший износ деталей и минимальные потери тепла, выделившегося при сгорании топливовоздушной смеси в цилиндре ДВС, на трение о еспечивает жидкостное трение. Поэтому подвод масла к сопряжённым деталям должен быть организован таким образом, чтобы обеспечивалось прежде всего жидкостное трение.

Современные автотракторные ДВС имеют комбинированную СС – к наиболее нагруженным деталям масло подводится под давлением, а остальные детали смазываются самотёком и разбрызгиванием.

Кроме того, СС отводит продукты износа из контакта сопряжённых деталей и осуществляет их частичное охлаждение.

Смазка подшипников коленчатого вала, опор распределительного вала, оси коромысел в некоторых случаях связь «поршневой палец – поршневая головка шатуна» осуществляется под давлением. При таком способе подачи масла к данным деталям обеспечивается надёжная смазка интенсивный теплоотвод от этих деталей.

Разбрызгиванием и самотёком смазываются остальные движущиеся относительно друг друга детали ДВС: «направляющая втулка – стержень клапана», «поршневой палец – поршневая головка шатуна», «поршневой палец – бобышки поршня» и др.

59

СС подразделяют на системы с «мокрым» картером (рис. 2.1) и системы с «сухим» картером (рис.2.2) в зависимости от расположения основного количества масла.

СибАДИРис. 2.1. Система смазки с «мокрым» картером [4]

Рис. 2.2. Система смазки с «сухим» картером [4]

60

Первый вид системы используется для автотракторных ДВС с маслом, находящимся в поддоне картера, второй – для дизелей, устанавливаемых на тяжёлых колёсных и гусеничных машинах, у которых масло находится в баке.

СибАДИистемы первого вида получили наибольшее распространение. Однако при движении по дорогам с большим наклоном в этих системах уровень масла может располагаться выше концов коленчатого вала, вследств е чего передн й и задний сальники находятся под избыточным давлен ем. При остановках на уклоне это может вызвать утечку масла. Кроме того, при резк х торможениях и разгонах большое количество масла забрасывается на стенки цилиндров и в результате повышается его расход.

При втором в де с стемы уменьшается высота ДВС и расход масла из-за отсутств я вз алтывания и забрасывания излишнего его количества на стенки ц л ндров. Такие системы устанавливаются в ДВС с коренными подш пн ками качения и в случае установки на переднем конце коленчатого вала фильтра тонкой очистки масла – центрифуги. Недостатком такой СС является трудность продавливания холодного масла через полости коленчатого вала после запуска двигателя.

На рис. 2.3 показана СС двигателя Кам З-740.11.

Для нормального функционирования СС необходимо следующее количество масла [9]:

- (0,04…0,09)·Ne – длябензиновых двигателей легковых автомобилей; - (0,07…0,10)·Ne – для бензиновых двигателей грузовых автомо-

билей и дизелей легковых автомобилей;

- (0,11…0,16)·Ne – для дизелей грузовых автомобилей.

В свою очередь ёмкость СС находится в зависимости от объёма поддона картера (бака), фильтров, радиатора (при его наличии), масляных магистралей, а также от расхода масла в период между техническ - ми обслуживаниями.

Давление масла в бензиновых ДВС при номинальной частоте вращения находится в пределах 0,3…0,5 МПа, в дизелях – 0,5…0,7 МПа. При этом перепад давления в перепускных клапанах фильтра грубой очистки составляет 0,2…0,3 МПа, полнопоточной центрифуги – 0,10…0,25 МПа, радиатора (при наличии) – 0,1…0,3 МПа.

61

СибАДИРис. 2.3. СС двигателя КамАЗ-740.11:

– предохранительный клапан радиатора; – перепускной клапан центробежного фильтра; 3 – кран выключения масляного радиатора; 4 – центробежный фильтр 1очистки масла; 5 – указатель уровня масла2; 6 – лампа сигнала засорения фильтра; 7 – лампа сигнала аварийного давления масла; 8 – указатель давления масла; 9 – поддон картера; 10 – предохранительный клапан; 11 – масляный радиатор; 12 – маслоприёмник; 13 – предохранительный клапан; 14, 15 – секции насоса; 16 – дифференциальный клапан; 17 – масляный фильтр; 18 – главная магистраль;

19 – перепускной клапан с датчиком засорения фильтра

62