Файл: Колоколов А.А. Двигатели внутреннего сгорания изотермического подвижного состава учебник.pdf

газами внутри цилиндров двигателя, может быть использована'на преодоле­ ние полезной нагрузки. Кроме того, часть механи­ ческой работы расходуется на преодоление трения и превращается в тепло, что вызывает нагрев трущихся деталей.

Для уменьшения вред­ Рис. 55. Образование масляного клина

ных последствий трения

Если представить себе шейку 1 (рис. 55, а) вала в подшипнике 3 и зазор 2 между ними, заполненный маслом, то при неподвижном положении шейки масло будет почти полностью выдавлено снизу из зазора усилием Q, прижимающим шейку к подшипнику. Таким обра­ зом, в момент начала вращения шейки будет происходить почти сухое трение, так как слой масла между трущимися поверхностями очень тонкий или отсутствует вовсе. По мере возрастания скорости вращения шейки масло, прилипающее к ее поверхности, будет вклиниваться

взазор. Вследствие этого давление масла здесь значительно возрастает

ишейка приподнимается. При нормальных условиях смазки шейка вала как бы плавает в подшипнике, не прикасаясь к его поверхности (рис. 55, б). Штриховая кривая схематически показывает изменение масляного давления в слое.

Рассмотренные явления объясняют значительное трение и износ трущихся поверхностей в начальный период при пуске двигателя. То же происходит при недостаточной вязкости масла.

§43. Система смазки двигателей

Убольшинства современных двигателей применяется комбиниро­

ванная циркуляционно-барботажная система смазки. В этом случае к наиболее нагруженным трущимся деталям масло подается под дав­ лением. Непрерывно вытекающее из зазоров масло выносит с собой продукты износа, задерживаемые затем в фильтрах. Кроме того, цир­ кулирующее в системе масло одновременно выполняет функции охлаждающей жидкости, поддерживая нормальный температурный ре­ жим подшипников. Менее нагруженные трущиеся части смазываются путем разбрызгивания (барботаж) масла вращающимися частями дви­ гателя. Вследствие непрерывной фильтрации циркулирующего масла значительно увеличивается срок его службы и улучшаются условия работы двигателя.

К наиболее нагруженным деталям двигателя (коренные и шатунные подшипники коленчатого вала, подшипники распределительного вала,

часто толкатели и коромысла механизма газораспределения, а в неко­ торых двигателях и поршневые пальцы) масло подается под давлением. Стенки цилиндра, распределительные шестерни и прочие детали сма­ зываются разбрызгиванием.

У многих двигателей в системе смазки имеется масляный холо­ дильник.

На рис. 56 показана схема комбинированной системы смазки дви­ гателя. Масло из картера 3 засасывается масляным насосом 6 через сетчатый маслоприемник 5. Давление масла, нагнетаемого насосом, регулируется редукционным клапаном 7. От насоса масло по трубке 10 поступает в масляный холодильник 15, после которого проходит через фильтр 13 грубой очистки. Если температура масла низкая, то вследствие повышенной его вязкости сопротивление масляного хо­ лодильника повышается. Под действием повышенного давления от­ крывается клапан 12, и часть масла проходит от насоса непосредствен­ но в фильтр грубой очистки, минуя холодильник. Чем ниже темпера­ тура масла, тем больше его давление и тем большая доля масла будет пропускаться клапаном 12 в обход холодильника.

Пройдя фильтр грубой очистки, масло поступает в магистраль 8. В случае засорения фильтра грубой очистки давление масла перед

очистки 9, пройдя который сливается в картер. При наличии фильтра тонкой очистки, включенного параллельно, происходит непрерывное освежение масла, содержащегося в системе, так как этот фильтр задер­ живает микроскопические частицы металла и кокса, проникающие в картер из рабочего пространства цилиндра через неплотности порш­ ней и поршневых колец.

Из масляной магистрали масло подаетса.к коренным подшипникам 19 и далее по каналам 20 в теле вала к шатунным подшипникам. Из среднего коренного подшипника масло поступает к подшипнику 21 распределительного вала и далее в канал валика 25 коромысел газо­ распределения. Из переднего коренного подшипника масло проходит в передний подшипник 17 распределительного вала. Часть масла из канала 18 выпускается и используется для смазки распределительных шестерен 16. Из магистрали масло подается также к валику главных топливных насосов 26 по трубке 24 и к манометру 23. Для измерения температуры масла в картере имеется датчик 2 и дистанционный ука­ затель температуры 22.

Уровень масла в картере контролируется по маслоуказательному стержню 14. Слив отработавшего масла из системы производится через сливную пробку 4, а заправка свежего масла — через патрубок У. Для вентиляции картера и предотвращения повышения в нем давления имеется сапун. Все масло, подаваемое насосом, просачивается в конечном счете через зазоры в подшипниках, образуя в картере двигателя подобие масляного дождя. Капли падающего масла раз­ брызгиваются вращающимися деталями (коленчатый вал, нижние головки шатунов, противовесы и пр.), вследствие чего в картере

100

образуется масляный туман, которым смазываются стенки цилиндра, подшипники валиков промежуточных шестерен и прочие мало на­ груженные детали. Поршневые пальцы в некоторых двигателях сма­ зываются маслом, подаваемым под давлением из шатунных под­ шипников коленчатого вала по каналам в теле шатунов, а в дру-

:. 56. Типовая схема комбинированной системы смазки двигателя

101

гих случаях — маслом, скапливающимся в воронкообразных отвер­ стиях в верхних головках шатунов. В некоторых двигателях масля­ ная система, выполняемая в целом по рассмотренному принципу, имеет некоторые дополнения или упрощения, о чем будет сказано при рассмотрении конкретных конструкций двигателей поездов с машин­ ным охлаждением во I I разделе книги.

подшипников и, следовательно, не может в полной мере выполнять свои основные функции. С другой стороны, слишком большая вяз­ кость масла затрудняет протекание его по каналам и заполнение зазоров между трущимися деталями. С повышением температуры вяз­ кость масла понижается, а следовательно, изменяются его смазываю­ щие свойства. Изменение вязкости масла от температуры оценивается индексом вязкости, т. е. отношением вязкости при 50° С к вязкости

ра, при которой масло в пробирке, наклоненной под углом 45°, будет оставаться неподвижным в течение 5 мин. Зимние сорта масел имеют температуру застывания около — 20° С.

Т е м п е р а т у р о й в с п ы ш к и смазочного масла называется температура, при которой пары масла, нагреваемого в специальных установленных стандартом условиях, образуют с окружающим возду­ хом смесь, воспламеняющуюся при поднесении к ней пламени. Пони­ женная температура вспышки масла сигнализирует о его огнеопасности

ив большинстве случаев наблюдается при содержании в масле топлива.

По д с т а б и л ь н о с т ь ю смазочного масла понимается устой­ чивое сохранение его свойств при длительной работе с высокими темпе­ ратурами, а также при хранении. Практически стабильность масла характеризуется коксовым числом.

К и с л о т ы и щ е л о ч и , содержащиеся в смазочном масле, вызывают коррозию деталей, поэтому их количество строго ограничено.

Присутствие в масле м е х а н и ч е с к и х п р и м е с е й и воды не допускается.

С целью улучшения качества масла применяются различные при­ садки, которые влияют на индекс вязкости, повышают стабильность масла, понижают температуру застывания, уменьшают коррозию деталей и т. д.

Для узлов, не требующих частой замены смазки, а также при за­ трудненном подводе жидкого масла и быстром его вытекании приме­ няются консистентные смазки.

102