Автомобили и тракторы

В случае чрезмерного засорения фильтра или при запуске дизеля на холодном масле, когда сопротивление фильтра становится выше 0,13–0,17 МПа (1,3–1,7 кгс/см2), перепускной клапан открывается, и масло, минуя фильтровальную бумагу, поступает в масляную магистраль. Перепускной клапан – нерегулируемый.

Замена фильтра производится одновременно с заменой масла в картере дизеля. Для этого отворачивается фильтр со штуцера корпуса, вместо него устанавливается новый фильтр в сборе с прокладкой 2, которая предварительно смазывается моторным маслом.

После касания прокладкой 2 чашки корпуса 1 фильтр поворачивается еще на ½ оборота. При этом установку фильтра производите только усилием рук.

На дизелях DDC S40E и DEUTZ тракторов «Беларус-3022ДВ», «Беларус-2822.ДЦ» установлены масляные фильтры неразборной конструкции.

Комбинированная смазочная система дизелей Д-260.1 и их мо-

дификаций. Подшипники коленчатого и распределительного валов, втулки промежуточной шестерни, шатунные подшипники коленчатого вала пневмокомпрессора, механизм привода клапанов и подшипник вала турбокомпрессора смазываются под давлением от масляного насоса 20 (рис. 2.44). Гильзы, поршни, поршневые пальцы, штанги, толкатели, кулачки распределительного вала и детали топливного насоса смазываются разбрызгиванием.

Система смазки состоит из масляного насоса 20, масляного фильтра 2 с бумажным фильтрующим элементом, центробежного масляного фильтра 14, жидкостно-масляного теплообменника 3.

Масляный насос шестеренчатого типа через маслоприемник 19 забирает масло из масляного картера 17 и по каналам в блоке цилиндров подает в полнопоточный масляный фильтр 2 с бумажным фильтрующим элементом, а часть масла – в центробежный масляный фильтр 14 для очистки и последующего слива в картер.

Фильтрующий элемент масляного фильтра имеет перепускной нерегулируемый клапан 1. При чрезмерном засорении БФЭ или при холодном пуске дизеля, когда сопротивление фильтрующего элемента превышает 0,13–0,17 МПа, клапан открывается и нефильтрованное масло сливается в масляную магистраль.

Масло, очищенное в масляном фильтре, поступает в жидкостномасляный теплообменник 3, встроенный в блок цилиндров дизеля.

111

подшипников через форсунки 16, встроенные в коренных опорах блока цилиндров, масло поступает для охлаждения поршней 15. От коренных подшипников по каналам в коленчатом валу масло нагнетается на смазку шатунных подшипников. От первого коренного подшипника масло по специальным каналам в передней стенке блока подается к втулке промежуточной шестерни 10 и далее по каналу в крышке распределительного вала на смазку деталей топливного насоса 8.

Детали клапанного механизма смазываются маслом, поступающим от второй и третьей опор распределительного вала 12 по каналам в блоке и головках цилиндров, сверлениям в третьей и четвертой стойках коромысел во внутреннюю полость оси коромысел и через отверстие к втулкам коромысел, от которых по каналу переносится на регулировочный винт и штангу. Масло к подшипниковому узлу турбокомпрессора 7 перемещается по трубке, подключенной на выходе из масляного фильтра 2. К пневмокомпрессору 9 масло поступает по маслопроводу, подключенному на выходе из теплообменника. Из компрессора масло сливается в картер дизеля 17.

Номинальные и предельные значения давления масла в системе смазки приведены в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Номинальные и предельные значения давления масла в системе смазки

Масляные радиаторы. Теплота, отводимая маслом от двигателя, должна быть рассеяна в окружающую среду. Для этой цели системы смазки автотракторных двигателей укомплектовывают специальными теплообменниками – масляными радиаторами. Преимущественное применение находят два типа радиаторов: жидкостно-

масляный и воздушно-масляный.

113

Основными преимуществами воздушно-масляных радиаторов

(дизели Д-242/243/244/245) являются: меньшая масса; относительно простое и надежное устройство; возможность получения большего температурного напора.

Недостатком их является необходимость применения специального перепускного клапана для перепуска холодного масла. Пружину клапана регулируют на перепад давлений 0,15–0,20 МПа. По мере прогрева масла его вязкость понижается, что приводит к уменьшению гидравлических потерь в радиаторе, и клапан автомати-

чески закрывается. Основным преимуществом жидкостно-масляных радиаторов (дизели Д-245S2) является быстрый прогрев масла после пуска дизеля и поддержание его температуры, близкой к оптимальной. Включение радиатора в смазочную систему осуществляется последовательно в главную магистраль дизеля.

Воздушно-масляные радиаторы трубчато-пластинчатой конструкции состоят из двух бачков-маслосборников и соединяющих их трубок охлаждения с пластинами. Полости бачков разделены поперечными перегородками на две-три изолированные одна от другой части. Это позволяет увеличить путь, а следовательно, и время прохождения масла через радиатор, что способствует лучшему его охлаждению. В масляных радиаторах масло охлаждается на 10–25°.

Трубчатые радиаторы в зависимости от числа трубок делят на

однорядные (ЗИЛ-4314) и двухрядные.

Жидкостно-масляный радиатор (теплообменник) (ЖМТ) при-

менен в семействе шестицилиндровых дизелей Д-260/Д-262/Д-263. ЖМТ предназначен для охлаждения масла в системе смазки дизе-

ля охлаждающей жидкостью, циркулирующей через трубки ЖМТ. Подвод масла к трубкам ЖМТ от масляного фильтра с БФЭ, а

также отвод масла от ЖМТ в систему смазки осуществляется по каналам и сверлениям в блоке цилиндров. В отличие от четырехцилиндровых дизелей стандартного исполнения, дизели Д-245.5S2 и Д-245.43S2, сертифицированные по TIER-2 европейских экологических норм, оборудованы ЖМТ.

ЖМТ пластинчатого типа с двумя теплопередающими элементами установлен на дизелях ЯМЗ-238БЕ2.

Вентиляция картера. Во время работы двигателя через неплотности между зеркалом цилиндра и поршневыми кольцами из надпоршневого пространства в картер проникают воздух, отработавшие газы

114

и пары топлива. В зоне работы маслосъемных колец, вследствие высоких скоростей перемещения поршня, картерные газы обогащаются частицами масла размером до 2 мкм. Образованию масляного аэрозоля способствует постоянное перемешивание масла в масляной ванне вращающимся коленчатым валом. Картерные газы содержат моторное масло в виде масляного тумана. Это диктует необходимость применения масляных сепараторов (отделителей масла от газов). Существуют две системы вентилирования картера: открытая – (с отводом газов в атмосферу) и закрытая (с возвратом газов во впускной коллектор двигателя).

Картер дизелей сообщают с атмосферой через сапун (рис. 2.45).

Рис. 2.45. Сапуны дизеля Д-260.1 и их модификаций:

а– установка сапунов на дизеле; б – сапун в разобранном виде;

1– сапун (передний и задний); 2, 3 – болт с гайкой; 4 – корпус сапуна; 5 – маслоотражатель; 6 – фильтр с изогнутой сифонной трубкой;

7 – прокладка; 8 – крышка колпака головки цилиндров

На дизелях Д-260.1 и их модификациях применены два сапуна 1 (рис. 2.45, а), поскольку дизель имеет две головки цилиндров. При повышении давления в картере газы проходят через фильтр 6, подвергаются очистке и отделению масляных паров. Для исключения выброса из картера брызг масла предусмотрен маслоотделитель (отражатель) 5. Отделенное масло собирается в нижней части филь-

115

тра и через сифонную трубку при разрежении в картере и при его избыточном накоплении сливается обратно в картер.

Система вентиляции картера с циклонным маслоотделителем

применяются в современных легковых автомобилях зарубежных фирм. В системе с циклонным маслоотделителем (рис. 2.46) картерные газы по каналу внутри двигателя поступают в циклонный маслоот-

делитель 1, который приводит газы во вращательное движение.

Рис. 2.46. Схема закрытой системы вентиляции картера

сциклонным маслоотделителем:

1– циклонный маслоотделитель; 2 – клапан регулирования давления; 3 – охладитель наддувочного воздуха (ОНВ); 4 – турбокомпрессор; 5 – прорыв газов через поршневые кольца;

6 – маслопровод отвода масла в картер

Благодаря возникающей центробежной силе частицы масляного тумана отбрасываются к стенкам маслоотражателя и образующейся капле масла по маслопроводу 6 или каналу отводятся в масляный поддон. Очищенный от масляного тумана воздух через клапан регулирования давления 2 подводится к каналу забора воздуха. Кла-

116

пан 2 служит для ограничения разрежения в картере, чтобы предохранить от разрушения резиновые манжеты и уплотнительные кольца. При сильном разрежении клапан закрывается, преодолевая сопротивление пружины, а при незначительном разрежении открывается усилием пружины.

2.7. Система охлаждения

Система охлаждения – это совокупность устройств, обеспечивающих отвод тепла от нагретых деталей двигателя и поддерживающих температурный режим, требуемый для его нормальной работы.

Взависимости от способа организации теплообмена между элементами двигателя и окружающей средой различают системы с про-

межуточным теплоносителем – циркуляционные системы жидкост-

ного охлаждения – и без промежуточного теплоносителя – системы воздушного охлаждения.

Вавтотракторных двигателях наибольшее распространение получили циркуляционные жидкостные двухконтурные системы, где теплоотвод осуществляется в воздух, а охлаждающая жидкость является промежуточным теплоносителем, циркулирующим по замкнутому контуру.

Термосифонная система жидкостного охлаждения.

Вней циркуляция происходит в результате разности плотностей нагретой и холодной жидкости. При нагревании плотность жидкости в рубашках соответственно головки цилиндров и блок-картера уменьшается и жидкость по патрубку поднимается в верхний бак радиатора. В сердцевине радиатора жидкость, проходя по тонким трубкам, охлаждается, ее плотность повышается, и по патрубку она поступает в рубашку блок-картера, вытесняя жидкость с меньшей плотностью. Для улучшения охлаждения жидкости позади радиатора установлен вентилятор.

Такая система охлаждения конструктивно наиболее проста, недорога, но теплотехнически недостаточно эффективна. Сравнительно медленная циркуляция жидкости может приводить к местным перегревам и большим градиентам температур в охлаждаемых элементах.

Всвязи с указанными недостатками в современных ДВС термосифонные системы охлаждения не применяются. Термосифонной системой жидкостного охлаждения оборудованы пусковые двигатели.

117

Система с принудительной циркуляцией охлаждающей жидко-

сти в настоящее время является одной из основных типов систем охлаждения автотракторных двигателей. В ней центробежный насос 6 (рис. 2.47) нагнетает жидкость в рубашку 7 блок-картера и головки цилиндров двигателя, из которой нагретая жидкость вытесняется в радиатор 1, охлаждается и по патрубку возвращается к насосу.

Разность температур нагретой и охлажденной жидкости для системы с принудительной циркуляцией не превышает 10 °C.

Интенсивность циркуляции жидкости и потока воздуха, создаваемого вентилятором 8 в системе с принудительной циркуляцией, зависит, главным образом, от частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Рис. 2.47. Принципиальная схема циркуляционной системы жидкостного охлаждения:

1– радиатор; 2 – паровоздушная трубка; 3 – термостат; 4 – расширительный бачок; 5 – пробка расширительного бачка; 6 – жидкостный насос; 7 – рубашка блока цилиндров; 8 – вентилятор; 9 – обводная магистраль

Поэтому для предотвращения переохлаждения двигателя при понижении температуры окружающего воздуха и уменьшении нагрузки используют различные устройства, регулирующие тепловое состояние двигателя: термостат 3, шторки и жалюзи спереди радиатора (не показаны).

Теплота усиленно отводится от наиболее нагретых частей камер сгорания и цилиндров в результате сконцентрированного подвода жидкости к ним. В этом случае жидкость попадает в распредели-

118

тельный канал, идущий вдоль верхней части блок-картера. В канале выполнены отверстия для подачи жидкости в первую очередь к верхним, наиболее нагретым частям блок-картера и гильз цилиндров. Если система охлаждения с принудительной циркуляцией жидкости постоянно сообщается с окружающей средой через пароотводную трубку 2, ее называют открытой. Если же она отделена от окружающей среды специальным паровоздушным клапаном в пробке радиатора 1 или в пробке 5 расширительного бачка 4, ее называют закрытой. В закрытой системе меньше потери жидкости на испарение и выше кавитационная устойчивость системы.

Радиатор (рис. 2.48) или жидкостно-воздушный теплообменник служит для охлаждения нагретой в двигателе охлаждающей жидкости (ОЖ) путем отвода тепла в окружающую среду. Радиатор установлен на двух резиновых амортизаторах 1 на переднем брусе полурамы и состоит из сердцевины 6, верхнего 8 и нижнего 2 бачков. Сердцевина радиатора представляет собой овальные тонкостенные трубки, концы которых впаяны в верхние пластины. Бачки радиатора прикреплены к сердцевине болтами и вместе с боковыми стенками образуют жесткую конструкцию. В нижнем бачке 2 установлен кран 3 для слива жидкости из радиатора. В верхнем бачке 8 расположена заливная горловина, закрываемая пробкой 9. В двигателях Д-245 для регулирования интенсивности обдува радиатора воздушным потоком перед ним устанавливается шторка 4 из прорезиненной ткани, которая управляется из кабины.

Закрытая система охлаждения двигателя связана с окружающей средой через паровоздушную пробку, в которой вмонтированы два клапана. Впускной (воздушный) клапан срабатывает при падении давления в системе примерно на 0,01 МПа. Паровой клапан регулируют на избыточное давление паров ОЖ в пределах 0,045–0,050 МПа. Таким образом, при давлениях в системе ниже давления срабатывания клапана система изолирована («закрыта») от атмосферы. При этом температура в контуре может быть доведена до 105–110 °C без опасности закипания ОЖ.

Использование в качестве ОЖ низкозамерзающих жидкостей (антифризов), имеющих большой коэффициент объемного расширения, приводит к необходимости иметь в системе резервный объем для компенсации расширения, и для этих целей используется рас-

ширительный бачок.

119