книги из ГПНТБ / Башаев В.Е. Потери присадок в автомобильных фильтрах тонкой очистки масла

батывалось присадки на кальциевой основе, меньше осталь­ ных—на бариевой. Для подтверждения описанного исследо­

Учитывая вышеизложенное, следует отметить, что такой необходимый узел для очистки масла от мельчайших меха­ нических примесей и продуктов старения и загрязнения как фильтр тонкой очистки одновременно является и активным поглотителем необходимой для масла присадки.

Как видно, приведенные работы не являлись системати­ ческими исследованиями процесса взаимодействия присадок с фильтрами. Кроме того, в большинстве своем они отно­ сятся или к неизвестным по составу присадкам, или к при­ садкам, вышедшим из употребления.

В связи с изложенным для достаточно твердого суж­ дения о преимуществах того или иного фильтрующего материала целесообразно было всесторонне изучить влияние основных эксплуатационных факторов на процесс взаимодей­ ствия современных присадок с фильтром тонкой очистки масла.

1$

Г Л А В А 2

СИСТЕМЫ СМАЗКИ И КОНСТРУКЦИИ ФИЛЬТРОВ ТОНКОЙ ОЧИСТКИ МАСЛА ОТЕЧЕСТВЕННЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

§ 1. Системы смазки, применяемые в отечественных автомобильных двигателях

Системы смазки поршневых двигателей внутреннего сгорания могут быть классифицированы по различным при­ знакам. В качестве основы для классификации можно при­ нять: метод подвода смазки к поршневой группе, схему включения масляных фильтров, место расположения основ­ ного объема масла и др.

Ниже в качестве примера приведена классификация системы смазки поршневых двигателей по Бюссиену [12]. Бюссиен разделяет все системы смазки на 5 групп:

\) смазка чистым маслом:

2)смазка разбрызгиванием;

3)циркуляционная система смазки;

20

находится не в нижней части картера, а в отдельном резер­ вуаре.

Присадка масла к топливу. В легких двухтактных кар­ бюраторных двигателях масло, растворенное в бензине, при прохождении в зоне перемещения шатуна оказывается дос­ таточным для смазки трущихся пар.

В современных автомобильных карбюраторных и дизель­ ных двигателях наибольшее распространение получила комбинированная система смазки, при которой к наиболее нагруженным деталям двигателя (например, коренным или шатунным шейкам коленчатого вала) масло подается под давлением, к средненагруженным (пары поршень—зеркало цилиндра, толкатели)—разбрызгиванием или масляным ту­ маном и, наконец, к малонагруженным —самотеком.

Масло в циркуляционную 'систему подается с помощью насоса шестеренчатого типа, приводимого в большинстве случаев от распределительного вала.

Во всех отечественных двигателях применяется двойная фильтрация, за исключением МЗМА-400. Фильтр грубой очистки масла, включенный в магистраль последовательно, обеспечивает фильтрацию всего потока масла, направляе­ мого в масляную систему, а фильтр тонкой очистки—вкючен параллельно.

Контроль давления масла в системе осуществляется указателями с электрическим питанием.

При тяжелых условиях работы двигателя последний оборудуют специальным воздушным маслохолодильником. Двигатели ЯАЗ-204 оборудованы масляными радиаторами

сводяным охлаждением.

§2. Параметры систем смазки отечественных автомобильных двигателей

Втабл. 5 приведены некоторые характеристики масля­ ных систем наиболее распространенных в народном хозяй­ стве автодвигателей.

Впервой графе этой таблицы приводятся марки отече­

ственных автомобильных двигателей, получившие за после­ дние годы серийное производство.

Из второй графы видно, что объем системы смазки автомобильных двигателей в зависимости от марки двигате­ ля колеблется в широких пределах (от 3,3 до 32 л).

Отношение количества масла, заливаемого в картер, к максимальной мощности двигателя, приведенное в третьей графе таблицы, также не остается постоянным для различ­ ных двигателей. Наименьшее значение указанное отношение имеет у двигателей таких комфортабельных легковых авто­ мобилей как ГАЗ-12 и М-21 „Волга“.

21

*На двигателе М-21 подготавливается установка одного центробежного масляного очистителя.

**Давление дано при 2000 обімин. коленчатого вала двигателя.

***Давление дано при 450—550 обімин. коленчатого вала двигателя.

Предельное давление, ограничиваемое редукционным клапаном (графа 4), зависит от конструкции двигателя. Так,

ние узлов, с помощью которых масло очищается в процес­ се работы двигателя. Из них видно, что все двигатели обо­ рудованы сетчатыми маслоприемниками, которые в свою1 очередь делятся на плавающие и неподвижные. Все двига­ тели, за исключением МЗМА-400, выпускавшегося до 1952 г., оборудованы полнопоточными фильтрами грубой очистки масла (ФГО). На современных дизельных четырехтактных двигателях, а также на двигателях ЗИЛ-130 н Урал-353А, вместо адсорбционных фильтров тонкой очистки (ФТО) ус­ танавливаются механические центробежные маслоочистители (ЦМО) с реактивным приводом ротора.

Производительность масляного насоса Q определяют по формуле:

где D —диаметр начальной окружности нагнетательных ше­ стерен насоса, мм;

т —модуль зацепления;

b—длина зуба, мм;

п—число оборотов шестерен, в мин;

V)—коэффициент подачи насоса. При расчетах значениекоэффициента принято равным 0,6 для средних ус­

ловий работы.

В табл. 6 приведены значения производительности мас­ ляного насоса некоторых двигателей, полученные расчетным путем и определенные по формуле (1).

В последней графе табл. 6 приведено отношение произ­ водительности масляного насоса к максимальной мощности двигателя, откуда видно, что наибольшего значения удель­ ная производительность достигает у дизельного двигателя ЯАЗ-204 и у старой модели завода малолитражных автомо­ билей—двигателя МЗМА-400.

§ 3. Масляные фильтры отечественных двигателей

Существуют различные классификации масляных фильт­ ров. В качестве примера рассмотрим классификацию, соглас­ но которой [13] все фильтры, применяемые для очистки масла, делятся на 8 групп:

1.Сетчатые фильтры.

2.Щелевые фильтры.

25-

3.Фильтры с заполняющим веществом (объемные).

4.Бумажные фильтры.

5.Металлокерамические фильтры.

6.Химически активные фильтры.

7.Магнитные фильтры.

8.Центробежные очистители.

Сетчатые фильтры. Фильтрующий элемент состоит из каркаса или из набора конических шайб. Они обтягиваются мелкоплетенной тканью. Ткань изготавливается из метал­ лических нитей или из искусственного вещества. Поэтому сетчатые фильтры подразделяются на фильтры с сетчатой оболочкой и на сетчатые шайбовые фильтры. В настоящее время можно изготавливать сетчатые ткани размером пор менее 0,5 у. Ввиду очень высокой стоимости изготовления таких тканей последние применяются в авиационной про­ мышленности. Автомобильные двигатели оборудуются сет­ чатыми фильтрами С размером пор 5О-Щ00 у.

Щелевые фильтры. Типичным представителем такой разновидности является фильтрующий элемент, состоящий из каркаса, обмотанного спирально проволокой (чаще трапе­ циевидного сечения). К щелевым фильтрам относятся также шайбовые фильтры, состоящие из набора пластинок, раз­ деленных дистанционными шайбами. Пластинки могут быть изготовлены из металла или из искусственных веществ. Шайбовыми фильтрами следует считать также войлочные фильтры, которые набираются из войлочных шайб. Тон­ кость отсева щелевых фильтров доходит до 5 у.

Фильтры с заполняющим веществом. Фильтрующий элемент .состоит либо из перфорированного жестяного кор­ пуса, либо из тканевого чулка, заполненного фильтрую­ щим веществом. В качестве заполнителя обычно применя­ ются следующие вещества: текстильные очесы, древесная мука, хлопок, волокнистые вещества, целлюлоза. Перфори­ рованный жестяной корпус или тканевой чулок обеспечи­

26

вают предварительную фильтрацию масла. Тонкость отсева таких фильтров доходит до 1 ц.. Причем, по мере загряз­ нения этих фильтров повышается тонкость отсева.

Бумажные фильтры. Изготавливают из бумаги, сложен­ ной в складки таким образом, чтобы как можно больше увеличить фильтрующую поверхность. К бумажным отно­ сят также фильтры, набранные из картонных шайб или филь­ тры с бумажным корпусом, которые состоят из прессован­ ного бумагообразного материала. Тонкость фильтрации их составляет приблизительно 1 ц, по мере загрязнения филь­ тра возрастает (как и у фильтров с заполняющим вещест­ вом).

Металлокерамические фильтры. Фильтрующий элемент таких фильтров состоит из плотно уложенных металличес­ ких или керамических шариков. Количество слоев шариков при изготовлении таких фильтров не должно быть менее 15.

ется химически активным средством. Применяется, напри­ мер, отбеливающая земля, активированный уголь, фулерова земля и т. п. Тонкость отсева соответствует тонкости филь­ трации фильтров с заполняющим веществом.

Магнитные фильтры. Состоят из пластинок и палочек постоянных магнитов. Магнитным полем таких фильтров должны задерживаться не только железные металлы, но и не железные. Применяются в тех случаях, когда смазочные масла содержат металлические продукты износа, металли­ ческие стружки или металлическую пыль. Часто магнитный фильтр применяется совместно с любым из названных выше фильтров-. .

Центробежные очистители. В цилиндрический ротор под давлением подается масло. В результате вращения мас­ ла возникают центробежные силы, отбрасывающие в сторону механические примеси, имеющие большую плотность, чем ■очищаемое масло. Центробежные очистители выполняются как с механическим приводом, так и реактивные. Могут применяться совместно с фильтром грубой очистки масла — частичнопоточные центрифуги-, а также без предварительной очистки масла—полнопоточные.

По принципу очистки масла фильтры можно разделить на две основные группы: поверхностные (сетчатые и щеле­ вые) и объемные (фильтры с заполняющим веществом, хи­ мически активные, металлокерамические).

Фильтры грубой очистки масла современных отечествен­ ных автомобильных карбюраторных двигателей изготавли­ вают с пластинчатым фильтрующим элементом, имеющим

27

1.С частичной подачей масла в корпус ФТО и с отво­ дом очищенного масла в картер (а).

2.С полной подачей масла в корпус ФТО и отводом очищенного масла в картер (б).

3.Включение фильтра с отводом очищенного масла в масломагистраль дизеля (е).

Лучшие результаты по концентрации механических примесей в масле дает полнопоточный фильтр.

28