Система охлаждения и смазки двигателя – 5 Система охлаждение в двигателе внутреннего сгорания. Назначение и принцип работы

Тема 1.4. Системы охлаждения и смазки двигателя

Система охлаждения предназначена для принудительного отвода тепла от нагретых деталей двигателя в пределах, обеспечивающих его нормальную работу. Системы охлаждения по роду теплоносителя, отводящего тепло от деталей, бывают жидкостной и воздушной. Жидкостные системы охлаждения бывают открытыми и закрытыми.

Открытая система охлаждения постоянно сообщается с атмосферой через пароотводную трубку, закрытая система непосредственно с атмосферой не сообщается. В пробке заливной горловины радиатора такой системы имеются специальные клапаны, которые открываются при определённом давлении или разрежении.

На большинстве современных автомобилей система охлаждения жидкостная, закрытого типа, с преимущественной циркуляцией, заполняется водой или антифризом (Тосол – 40) плотностью 1,078 – 1,085 кг/см3.

Жидкость, циркулирующая в системе охлаждения, воспринимает теплоту от стенок и головки цилиндра и передаёт её через радиатор в окружающую среду. Вода поступает от менее нагретых частей – втулки цилиндров − к более нагретым – головке цилиндров, патрубкам выпускных клапанов и отверстиям для свечей зажигания.

Система охлаждения закрытого типа не имеет непосредственного сообщения с атмосферой. При такой системе температура кипения повышается до 109 – 112 0С при этом вода реже закипает и меньше испаряется, в результате расширяется температурный диапазон работы двигателя.

К деталям системы охлаждения относятся радиатор, расширительный бачок, жалюзи радиатора, насос системы охлаждения, вентилятор и термостат.

В нижней части наливного патрубка радиатора впаяна пароотводящая пробка. Пробка имеет паровой и воздушный клапаны. Паровой клапан открывается при 0,045…0,055 МПа. Избыток жидкости или пар отводится через пароотводящую трубку. Воздушный клапан предохраняет радиатор от сжатия давлением воздуха и открывается при остывании жидкости, когда давление в системе снижается на 0,001…0,01 МПа.

Расширительный бачок предназначен для поддержания постоянного объёма циркулирующей жидкости. Расширительный бачок соединён трубкой с наливной горловиной радиатора и имеет сообщение с атмосферой. При увеличении объёма охлаждающей жидкости пар или избыточная жидкость отводится в расширительный бачок. При охлаждении жидкости и уменьшении её объёма жидкость из бачка отводится в радиатор.

Насос системы охлаждения создаёт циркуляцию жидкости в системе охлаждения, препятствует образованию паровоздушных пробок и обеспечивает равномерное охлаждение двигателя. Вал водяного насоса служит и валом вентилятора.

Термостат автоматически поддерживает устойчивый тепловой режим двигателя. Термочувствительный элемент термостата жидкостного типа помещён в отводящем патрубке и представляет собой баллон заполненный легкоиспаряющейся жидкостью. При температуре охлаждающей жидкости ниже 68

0С клапан термостата закрыт и жидкость через перепускной канал направляется в водяной насос и через радиатор не циркулирует. Когда температура становится выше 68…72 0С, легкоиспаряющаяся жидкость в баллоне начнёт испаряться, баллон удлиняется и клапан открывается, обеспечивая циркуляцию жидкости через радиатор.

Таким образом, охлаждающая жидкость в зависимости от температуры двигателя может циркулировать по одному из двух путей:

1. При прогретом двигателе, когда клапан термостата открыт, через выпускной патрубок по шлангу в верхний бачок радиатора, а из радиатора, через подводящий шланг в водяной насос и далее − в водяную рубашку двигателя (это, так называемый, большой круг).

2. При непрогретом двигателе, когда клапан термостата закрыт, минуя радиатор, через перепускной шланг во всасываемую полость водяного насоса, а затем − в водяную рубашку (малый круг).

Смазка снижает потери на трение и тем самым уменьшает износ деталей. Она способствует внутреннему охлаждению трущихся поверхностей, смыванию нагара и металлической пыли, уплотнению поршней в цилиндрах, защите деталей от коррозии.

К смазочным материалам относятся масло и консистентные смазки. Масло должно сохранять вязкость на всех режимах работы двигателя, иметь низкую температуру застывания, обладать хорошими моющими свойствами, быть стойким к окислению и не вызывать коррозию. Для повышения качеств смазочных и антикоррозионных свойств, понижения вязкости при пониженных температурах к маслу добавляют различные присадки.

Системы смазки и охлаждения двигателей внутреннего сгорания

Система смазки служит для подачи масла к трущимся деталям двигателя с целью уменьшения потерь на трение и отвода части тепла, образующегося в процессе трения. Интенсивность смазки отдельных деталей и механизмов двигателя зависит от условий их работы. Наиболее обильная и непрерывная смазка требуется для подшипников коленчатого вала, менее обильная смазка — для цилиндрических втулок и поршней (во избежание образования нагара на днище поршня, поршневых кольцах и клапанах), для деталей механизма газораспределения и др. Непрерывная подача масла к трущимся поверхностям в современных судовых двигателях достигается путем циркуляции масла под давлением в циркуляционной масляной системе. Масляным резервуаром в этой системе может служить картер двигателя (в двигателях с мокрым картером) или специальная цистерна, расположенная вне двигателя, в двигателях с сухих картером. Судовые двигатели имеют в основном масляную систему с мокрым картером, принципиальная схема которой (совместно с системой охлаждения) представлена на рис. 56.


Рис. 56. Схема масляной и охлаждающей систем судового двигателя.

Из картера двигателя масло по трубе 9 забирается шестеренным насосом 7 под давлением 300—400 кн/м2 (3—4 кгс/см2), прокачивается через сдвоенный фильтр 2 и по трубе 1 подается в масляный холодильник 29, где охлаждается забортной водой. Перед фильтром 2 и после него установлены манометры 3, которые контролируют разность давлений масла в фильтре. Если разность показаний манометров превысит 50 кн/м2 (0,5 кгс/см2), это означает загрязнение одного из фильтров. В этом случае поток масла переключают на другой фильтр, а загрязненный очищают. При чрезмерном повышении давления масла перед фильтром срабатывает предохранительный клапан 5 и излишек масла перепускают снова во всасывающую магистраль по трубе 8.

Прокачивание масла вручную осуществляется при помощи поршневого насоса 6 ко всем трущимся узлам двигателя перед его запуском, а перекачивание масла вручную обратно во всасывающую магистраль — посредством клапанов 4 по трубе 8.

Фильтр тонкой очистки масла ставят параллельно нагнетательному трубопроводу 1. Через него по трубам 34 и 33 прокачивается только часть масла, так как фильтр тонкой очистки имеет повышенное сопротивление движению масла. Охлажденное в холодильнике 29 масло по трубопроводу 27 через редукционный клапан 30 поступает в главную распределительную магистраль 13, из которой подается к рамовым подшипникам (по трубкам 10), к моты-левым и головным подшипникам (по сверлениям в коленчатом валу и шатунах), к подшипникам распределительного вала и к шестерням его привода (по трубам 13 и 21), а также на охлаждение форсунок и поршней (по трубкам 15). Оставшееся масло идет на слив в картер двигателя, а по трубе 17 и через клапан 16 к механизму поста управления (в правую сторону) и на слив (в левую сторону). По трубе 25 масло может поступать к сервомотору реверсивного устройства, а по трубе 23 к другому двигателю в случае неисправности его масляного насоса.

Давление масла в главной распределительной магистрали контролируют при помощи манометра 28. Для автоматического контроля параметров масла в различных местах масляной системы устанавливают датчики давления и температуры, которые служат для подачи предупредительных сигналов и включения устройств автоматической остановки двигателя в случае падения давления масла (ниже допустимого) или повышения его температуры (выше допустимой).

Система охлаждения двигателей служит для подачи охлаждающей жидкости к наиболее нагретым деталям и узлам двигателя, а также для охлаждения масла и наддувочного воздуха в соответствующих холодильниках. В качестве охлаждающих жидкостей используют пресную и забортную воду и лишь для охлаждения головок поршней и форсунок быстроходных двигателей — масло.

Водяная система охлаждения может быть проточной (открытой), применяемой чаще всего в тихоходных двигателях, и замкнутой (закрытой) — для быстроходных двигателей. При проточной системе (рис. 56) охлаждение производится забортной водой, которая через открытый кингстон 40, управляемый рукояткой 37, поступает в теплый ящик забортной воды 39. Отсюда вода через сетчатый фильтр 38 забирается поршневым насосом 35 и прокачивается через масляный холодильник 29 в главную распределительную магистраль 24. Если охлаждения масла не требуется, вода поступает в эту магистраль, минуя холодильник масла, по обводной трубе 31 и через клапаны 32 и 26. Из распределительной магистрали вода подается в нижнюю часть зарубашечного пространства цилиндра и в водяную камеру выпускного коллектора (по трубкам 11), откуда по трубкам 12 вытекает, смешиваясь с водой, охлаждающей блок цилиндров. Затем по патрубкам 14 вода направляется на охлаждение крышек цилиндров, циркулирует там и по трубкам 18 отводится в общую сливную магистраль 19. По ответвлению 22 распределительной магистрали 24 вода поступает в компрессор 20 и в холодильник воздуха, а затем сливается по трубе 19.

Расход охлаждающей воды регулируют клапанами, установленными на трубках 18, а ее температуру контролируют термометрами, расположенными там же. Требуемые расход и температура воды на выходе из двигателя достигаются перепуском части горячей воды из сливного трубопровода 19 в приемный трубопровод 36.

Проточная система охлаждения является наиболее простой и не нуждается в большом количестве оборудования. Однако ее применение ограничено, так как она имеет существенный недостаток — образование отложений в виде накипи солей, песка и ила из морской воды на охлаждаемых стенках. Это ухудшает тепло-отвод от них, приводит к загрязнению водяных проходов, в результате чего повышаются тепловые напряжения и образуются трещины в нагретых деталях двигателя. С целью уменьшения слоя накипи ограничивают температуру охлаждающей воды на выходе из двигателя (не более 45—55° С) и повышают ее скорость в полостях охлаждения. Давление нагнетания воды в этом случае должно быть около 200—300 кн/м2 (2—3 кгс/см2), а ее температура на входе в двигатель — не ниже 20° С.

Замкнутая система охлаждения, принципиальная схема которой показана на рис. 57, лишена указанного недостатка, так как в этой системе охлаждение двигателя осуществляется пресной водой, циркулирующей по замкнутому кругу: расширительная цистерна 1 — термостат 8 — водяной 7 и масляный 6  холодильники — центробежный насос 5 — двигатель — цистерна 1. В свою очередь охлаждение пресной воды производится забортной водой в специальном водяном холодильнике 7, в который забортная вода поступает от на-насоса 2 через невозвратный клапан 5, и, охладив пресную воду, сливается за борт. Количество забортной воды, протекающей через холодильник, регулируют с помощью крана 4, который служит также для перепуска за борт избыточного количества воды.


Рис. 57. Схема замкнутой системы охлаждения.

Наличие в системе термостата 8 позволяет автоматически регулировать количество пресной воды. Тем самым создается возможность поддерживать постоянство температуры на выходе из двигателя (75—85° С) при различных режимах его работы и значительно сократить период прогрева двигателя при его пуске.

Несмотря на некоторое усложнение замкнутой системы охлаждения по сравнению с проточной, ее применение позволяет снизить удельный расход топлива и удлинить срок службы двигателя.

В состав оборудования масляной и охлаждающей систем входят, как было указано ранее, насосы, фильтры, сепараторы масла; масло- и водоохладители. Ниже дается описание некоторых механизмов и устройств, навешиваемых на двигатель или непосредственно обеспечивающих его работу.

Наибольшее применение для циркуляционной масляной системы низкого давления получили шестеренные насосы. Малые габариты, равномерная подача масла, продолжительный срок службы и высокая надежность работы позволяют их использовать в качестве топливоподкачивающих насосов. Эти насосы могут приводиться в действие непосредственно от двигателя (нереверсивные двигатели) или иметь самостоятельный привод от электромотора (реверсивные двигатели). В последнем случае насос будет иметь более сложное устройство.

Общий вид масляного шестеренного насоса и схема, поясняющая принцип его работы, приведены на рис. 58. К чугунному корпусу 1 при помощи шпилек крепятся с двух сторон крышки. Внутри корпуса размещена ведущая шестерня 6, закрепленная с помощью шпонки на валике 5, и ведомая шестерня 2, свободно вращающаяся на оси 3 благодаря бронзовой втулке, запрессованной в ее ступицу. Подшипниками валика 5 также являются бронзовые втулки, расположенные в крышках насоса. На конце валика закреплена приводная шестерня 4, получающая вращение через систему шестерен от коленчатого вала двигателя. Внутри корпуса расположены две пары всасывающих  и нагнетательных клапанов, выполненных в виде легких заслонок, прижимаемых к гнездам слабыми пружинами.


Рис. 58. Конструкция (а) и принцип работы (б) масляного шестеренного насоса.

При направлениях вращения шестерен, указанных на рис. 58,6 стрелками, масло, поступающее через входное отверстие 1 в полость 2, будет захватываться зубьями шестерен 3 и 6, заполнять впадины между зубьями и постепенно удаляться из этой полости. Так как шестерни вращаются непрерывно, то в полости 2 образуется разрежение и сюда постоянно будет всасываться масло из маслосборника. Зазор между зубьями шестерен и стенками корпуса очень мал, поэтому шестерни, вращаясь, будут постоянно переносить находящееся во впадинах зубьев масло вдоль стенок корпуса в полость 5. При вхождении зубьев в зацепление масло будет выдавливаться и нагнетаться через выходное отверстие 4 в нагнетательную магистраль.

При изменении направлений вращения шестерен процесс всасывания и нагнетания масла идет аналогично, но в работу вступает параллельная пара клапанов (всасывающий и нагнетательный).

В случае, когда для какого-либо узла двигателя требуется повышенное давление смазки, применяют масляные плунжерные насосы, каждый из которых может иметь свой плунжер с индивидуальным регулированием подачи масла для отдельной смазываемой точки. Описание конструкции плунжерных насосов дано в гл. V.

Для обслуживания системы циркуляционной смазки судовых дизелей чаще всего используют механические фильтры, которые хорошо задерживают твердые частицы и смолистые вещества, находящиеся в загрязненном масле. В качестве фильтрующего материала в них применяют металлические сетки, сукно, войлок, бумагу и синтетические материалы.

Сдвоенный сетчатый фильтр грубой очистки (рис. 59) состоит из двух отлитых в один блок чугунных корпусов 1, в которых расположены фильтрующие патроны 2, состоящие из металлических сеток, зажатых между дисками. Каждый корпус закрывается чугунной крышкой 3, которую можно легко снять при очистке фильтра. На крышках предусмотрены краны 4 для выпуска воздуха, а в днищах корпуса — пробки 7 или краны 6 для удаления грязного масла. Трехходовой кран 5 служит для переключения потока масла с одного корпуса фильтра на другой в случае загрязнения одного из них. Неочищенное масло заполняет кольцевое пространство между стенками корпуса и фильтрующим патроном. Под давлением, создаваемым масляным насосом, оно проходит через наружные боковые отверстия в дисках, через сетки и внутренние боковые отверстия дисков поступает в центральную трубу, а из нее в отводящую верхнюю полость фильтра.


Рис. 59. Сдвоенный сетчатый фильтр грубой очистки масла: а — общий вид;
б — разрез.

Фильтры тонкой очистки масла представляют собой аналогичные конструкции, только на фильтрующий сетчатый патрон (или каркас) дополнительно навивается слой войлока, хлопчатобумажной пряжи или специальной фильтрующей бумаги, что значительно повышает сопротивление фильтра и уменьшает примерно в 10 раз его производительность. Тем не менее включение фильтра тонкой очистки параллельно масляной магистрали улучшает качество очистки масла, увеличивает срок его службы и тем самым уменьшает износ трущихся деталей двигателя.

Наряду с фильтрацией масла в судовых дизельных установках используют и такие методы очистки масла, как отстой и сепарацию. Наиболее крупные механические включения и влага отделяются в результате отстоя в запасных масляных цистернах или в специальных устройствах, называемых сепараторами.

Сепаратор — стальной цилиндрический барабан, находящийся внутри корпуса, отлитого заодно со станиной и кронштейном. Внутри барабана расположено необходимое количество стальных конусов (тарелок) с отверстиями, разделяющих внутреннюю полость барабана на множество тонких конических слоев высотой 1—2 мм. Вследствие вращения барабана возникает центробежная сила, под действием которой механические частицы и капельки воды, как наиболее тяжелые, увлекаются к периферии, а частицы очищенного масла, как более легкие, непрерывным потоком устремляются к центру барабана, откуда сливаются наружу.

Конструкция масляного холодильника, применяемого в циркуляционной масляной системе судовой дизельной установки, приведена на рис. 32. Подобную конструкцию имеет и водяной холодильник, но в отличие от масляного у него по трубкам протекает охлаждаемая пресная вода, а забортная охлаждающая вода омывает трубки снаружи.

В качестве водяных насосов в системе охлаждения двигателей применяют поршневые центробежные, крыльчатые и шестеренные насосы. Они имеют или независимый привод от электродвигателя, или приводятся в действие от коленчатого вала двигателя. Центробежные и крыльчатые насосы чаще всего используют в замкнутых системах охлаждения быстроходных и среднескоростных дизелей. Для охлаждения тихоходных судовых дизелей обычно применяют поршневые насосы с приводом от коленчатого вала двигателя.

Системы смазки и охлаждения

Категория:

   Эксплуатация и ремонт погрузочночных машин

Публикация:

   Системы смазки и охлаждения

Читать далее:



Системы смазки и охлаждения

Система смазки. При техническом обслуживании системы смазки двигателя проверяют и восстанавливают работоспособ­ность фильтрующих элементов грубой очистки масла, контроли­руют состояние фильтра тонкой очистки и масляного насоса. Одновременно с этим обращается внимание на возможное подте­кание масла через сальники, места разъема картера, соединения масляного насоса, масляного радиатора и маслопроводов. Уровень масла в двигателе проверяют ежесменно и при необходимости его доливают или заменяют. При замене масла в картере двигателя необходимо заменить фильтрующие элементы фильтра тонкой очистки и спустить отстой масла из корпуса фильтра. Новые фильтрующие элементы перед установкой следует продуть сжатым воздухом для удаления пыли, волосинок и очесов, которые могут застревать между пластинками и в дальнейшем засорять масло­проводы.

Загрязненные фильтрующие элементы вынимают и промывают в керосине. Внутри корпус фильтра после удаления отстоя масла очищают кистью, смоченной в керосине, а затем продувают сжа­тым воздухом. После этого фильтрующие элементы устанавливают на место. Из фильтра тонкой очистки также вынимают фильтру­ющий элемент и корпус фильтра очищают. Вместо старого устанавливают новый филь­трующий элемент.

Масла в магистрали устраняют под­тягиванием ослабших креплений. Нередко причиной течи масла через сальники колен­чатого вала является повышенный уровень масла в картере. Излишнее масло необхо­димо выпустить через сливную пробку. Если после уменьшения масла течь будет продол­жаться, то следует заменить сальники. Уро­вень масла в картере двигателя рекомендуется поддерживать соответствующим верхней от­метке маслоизмерителя. Давление масла должно составлять не менее 0,20—0,24 МПа при средней и большей частоте вращения дви­гателя. Понижение давления масла против указанных значений свидетельствует о неис­правностях в системе.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Как правило, масло заменяется по гра­фику после отработки двигателем установлен­ного количества часов. Однако в случае Рис. 30. Маслораз- ухудшения качественного состава масла не- даточная колонка обходимо сменить его раньше срока. Каче­ство масла определяется по внешнему виду, цвету, запаху и консистенции. Масло, пригодное к работе, должно быть светлым, прозрачным. При измерении уровня масла отметки на маслоизмерительном стержне должны быть четко видны. По­темнение масла, не имеющего присадок, является признаком содержания значительного количества механических примесей.

Перед заменой масла двигатель прогревают, так как в таком состоянии масло быстрее вытекает и лучше удаляются механиче­ские примеси и смолистые отложения. Под спускную пробку картера устанавливают открытый сосуд, после чего пробку вы­ворачивают.

Картер двигателя перед заливкой свежего масла промывают маловязким маслом (веретенное или обычное, прогретое до тем­пературы 50—60 °С). Перед промыванием устанавливают на место спускную пробку картера и затем заливают в него 2—3 л масла. Картер промывают, вращая пусковой рукояткой колен­чатый вал двигателя при вывернутых свечах зажигания. Иногда вместо прокручивания коленчатого вала вручную можно пускать двигатель с небольшой частотой вращения в течение 3—5 мин. Затем из картера сливают масло и заливают свежее до установлен­ного уровня.

В большом парке машин осуществляют сбор отработанного масла с последующей его регенерацией. Как правило, очищенное масло используют после смешивания со свежим маслом.

Рис. 31. Ручной солидолонагнетатель

Для подачи масла к машинам используют маслораздаточные колонки (рис. 30). На конце гибкого шланга имеется раздаточ­ный пистолет, через который масло поступает в картер дви­гателя. Колонка снабжена счетчиком для учета количества за­литого масла.

При хранении масла в бочках для подачи его к машинам можно использовать переносный маслораздаточный насос. Масло с по­мощью всасывающего патрубка поступает в полость насоса. Набранное масло сливают в мерную посуду, а оттуда уже зали­вают в систему смазки.

Консистентный смазочный материал в узлы машин заправ­ляется с помощью солидолонагнетателей (рис. 31). Смазочный материал заполняется внутрь корпуса, для чего снимается зад­няя крышка вместе с поршнем и штоком. Смазочный ма­териал в полость цилиндра подается через отверстие при помощи пружины. При отведении рукоятки в сторону от корпуса плунжер перемещается в цилиндре, создавая разряжение. Поэтому смазочный материал свободно поступает в полость ци­линдра. При обратном нажатии рычага смазочный материал вы­тесняется из цилиндра и через клапан и стальную трубку заполняет наконечник и масленку смазываемого узла. За один ход плунжера подается 1 см3 смазочного материала под давле­нием 24,5—29,4 МПа.

Система охлаждения. Работоспособность системы охлаждения характеризуется герметичностью и тепловым режимом, который должен находиться в пределах 85—95 °С. Нарушение нормаль­ного технического состояния системы вызывает перегрев двига­теля. Основными причинами перегрева являются образование на­кипи на стенках водяной рубашки и в трубках радиатора, слабое натяжение ремня вентилятора, недостаточное количество жидко­сти в радиаторе, неисправность клапана термостата, износ дета­лей водяного насоса.

При техническом обслуживании обращается внимание на уровень воды в радиаторе, который должен быть на 40 мм ниже верхнего края наливной горловины; уровень жидкости, не за­мерзающей при низкой температуре, — на 70—80 мм. В систему охлаждения двигателя следует заливать чистую и мягкую воду. Зимой в систему охлаждения горячую воду разрешается заливать только при открытых кранах. Краны следует закрывать, как только из них начнет вытекать теплая веда. Пуск двигателей без охлаждающей жидкости недопустим, так как при попадании холодной воды в разогретый двигатель могут возникнуть трещины в головке и блоке цилиндра.

Техническое состояние радиатора, вентилятора и водяного насоса может быть установлено по разности температур воды на входе и выходе из радиатора. Если разность температур оказа­лась менее 10 °С, то причину такого состояния системы охлажде­ния необходимо искать в загрязнении стенок радиатора, не­исправности водяного насоса или в слабом натяжении ремня вен­тилятора.

Удаляют накипь из системы охлаждения следующим образом. В систему охлаждения после снятия термостата заливают 3 %-ный раствор соляной кислоты (при чугунной головке цилиндров) и пускают двигатель на 30—40 мин. После этого останавливают двигатель и через сливные краны выпускают раствор. Затем си­стему 2 раза заполняют чистой водой, которую сливают через 10—15 мин. Закончив таким образом промывку системы, устанав­ливают на место термостат и заправляют систему обычной охлаж­дающей жидкостью.

Систему охлаждения двигателей с головкой цилиндров из алюминиевых сплавов промывают только чистой водой. При этом после снятия термостата разъединяют верхний и нижний патрубки и под давлением 0,20—0,29 МПа подают воду в нижний патрубок для промывания радиатора и в верхний патрубок — в направле­нии, обратном ее нормальной циркуляции. Промывать систему следует до тех пор, пока чистая вода не потечет из патрубка во­дяного насоса и сливных кранов.

Проверка исправности термостата заключается в установле­нии температуры воды, при которой срабатывает клапан. В период прогрева двигателя верхний резервуар радиатора должен быть холодным, так как вода в нем начинает подогреваться после того, как температура жидкости достигнет 70 °С по указателю температуры воды. Если вода нагревается раньше, то необходимо проверить работоспособность термостата. Для этой цели термо­стат следует очистить от накипи и поместить в сосуд с теплой водой. Затем воду в установке подогревают с помощью электрической плитки и по отклонению стрелки определяют начало и полное открытие клапана. Температура воды в приборе контролируется с помощью термометра. В исправном термостате начало открывания клапана должно происходить при темпера­туре 70—72 °С, а полное открывание — при 80—86 °С. В против­ном случае термостат следует отрегулировать.

Рис. 33. Проверка натяжения ремня двигателя автопогрузчика

При проверке герметичности системы охлаждения обращают внимание на наличие подтеков охлаждающей жидкости. Обнару­женные подтеки устраняют подтягиванием креплений и заменой прокладок.

Исправность водяного насоса проверяют при работающем двигателе. Перед пуском двигателя необходимо убедиться в на­личии жидкости в радиаторе и в случае ее недостатка следует долить. После пуска двигателя и прогрева его до нормальной температуры на ощупь определяют температуру нижней части радиатора и патрубка, через который вода поступает к водяному насосу. При нормальной циркуляции жидкости нижняя часть радиатора и патрубок должны быстро нагреваться. Если указан­ные детали не нагреваются, то отсутствует циркуляция жидкости, что указывает на неисправность водяного насоса.

При проверке натяжения ремня вентилятора измеряют его про­гиб между шкивами при приложении установленной нагрузки. У карбюраторных двигателей при нормальной регулировке натяже­ния прогиб ремня под действием усилия 30—40 Н равен 12—20 мм.

При несоответствии прогиба указанному значению натяжение ремня регулируют (рис. 33) смещением стопорного болта по распорной планке.

Поворачивая шкив генератора, находят такое положение стопорного болта на распорной планке, при ко­тором натяжение ремня соответствует установленной норме. В этом положении болт закрепляют.

Рекламные предложения:


Читать далее: Системы питания карбюраторного и дизельного двигателей

Категория: — Эксплуатация и ремонт погрузочночных машин

Главная → Справочник → Статьи → Форум


5 Система охлаждение в двигателе внутреннего сгорания. Назначение и принцип работы

Система охлаждения служит для охлаждения деталей, соприкасающихся с горячими газами. Охлаждение может производиться водой, специальными жидкостями, воздухом, а также маслом и топливом (охлаждени, насос-форсунок). В зависимости от принятого способа охлаждения в данную группу входят различные устройства и механизмы для подвода охладителя к деталям и теплогазообменники.Сгорание рабочей смеси в цилиндрах сопровождается выделением большого количества тепла, что вызывает интенсивный нагрев де­талей кривошипно-шатунного и газораспределительного механиз­мов. Перегрев стенок цилиндров, поршней и клапанов может при­вести к повышенному износу трущихся пар, заклиниванию поршней в цилиндрах, ухудшению наполнения цилиндров карбюраторных двигателей горючей смесью, а дизелей — воздухом, к преждевре­менному воспламенению рабочей смеси. В то же время переохлаж­дение двигателя приводит к загустеванию смазки и ухудшению ис­парения топлива в цилиндрах. Это вызывает повышенный износ трущихся поверхностей, рост величины механических потерь на трение в двигателе. Ухудшается состав рабочей смеси. Особенно интенсивно в переохлажденном двигателе происходит износ цилиндров, на внутреннюю поверхность которых воздействуют кислоты, образующиеся при конденсации водяных паров, находящихся вместе с окислами углерода, азота и серы в отработавших газах.Для создания наиболее благоприятного теплового режима дви­гателя, обеспечивающего наибольшую его мощность, высокую экономичность и долговечность, служит система охлаждения. Автотракторные двигатели внутреннего сгорания имеют два типа систем охлаждения: жидкостную и воздушную. В обоих слу­чаях отводимое тепло в конечном итоге передается окружающему воздуху: при воздушном охлаждении оребренные наружные стенки блока цилиндров и головки блока омываются встречным потоком воздуха, который отводит тепло от нагретых деталей; рубашки цилиндров при жидкостном охлаждении заполняются жидкостью, которая, циркулируя в системе, отводит тепло от нагретых стенок, цилиндров и в специальном теплообменном устройстве – радиато­ре – передает его воздуху.В качестве охлаждающей жидкости, как правило, применяется вода. В зимнее время рекомендуется использовать антифриз – жидкость, не замерзающую при низкой температуре.Системы жидкостного охлаждения могут быть открытыми и закрытыми. Открытая система охлаждения постоянно соединена с атмосферой. Закрытая система охлаждения может работать при давлении более высоком, чем атмосферное, что уменьшает испарение жидкости и образование накипи внутри системы.

6 Система смазки в двигателе внутреннего сгорания. Классификация и схема систем смазки

Смазочной называется система, обеспечивающая подачу масла к трущимся деталям двигателя.Система смазки двигателя внутреннего сгорания служит для уменьшения трения и изнашивания деталей двигателя, для охлаждения и коррозионной защиты трущихся деталей и удаления с их поверхностей продуктов изнашивания. В двигателях автомобилей применяется комбинированная система смазки различных типов (рисунок 1).

Рисунок 1 – Типы смазочных систем, классифицированных по различным признакам.

Комбинированной называется система смазки, осуществляющая смазывание деталей двигателя под давлением и разбрызгиванием. Давление создается масляным насосом, а разбрызгивают масло коленчатый вал и другие быстровращающиеся детали двигателя.Под давлением смазываются наиболее нагруженные трущиеся детали двигателей – коренные и шатунные подшипники коленчатого вала, опорные подшипники распределительного вала, подшипники вала привода масляного насоса и др.Разбрызгиванием смазываются стенки цилиндров, поршни, поршневые кольца, поршневые пальцы, деталигазораспределительного механизма, его цепного или шестеренного привода и другие детали двигателей. В двигателях со смазочной системой без масляного радиатора охлаждение масла, которое нагревается в процессе работы, происходит в основном в масляном поддоне.При наличии в смазочной системе масляного радиатора охлаждение масла осуществляется и в масляном поддоне, и в масляном радиаторе, которые включается в работу при длительном движении автомобиля с высокими скоростями и при эксплуатации автомобиля летом.В смазочной системе с открытой вентиляцией картера двигателя картерные газы, состоящие из горючей смеси и продуктов сгорания, удаляются в окружающую среду.При закрытой вентиляции картера двигателя картерные газы принудительно удаляются в цилиндры двигателя на догорание, что предотвращает попадание газов в салон кузова легкового автомобиля и уменьшает выброс ядовитых веществ в окружающую среду.Принципиальная схема системы смазки показана на рис. 27. Масло заливается в поддон картера через горловину патрубка 17. Количество масла в системе должно быть строго определенным. Его контролируют с помощью маслоизмерительного. стержня 16, конец которого погружен в масляную ванну. При работе двигателя масло засасывается из поддона насосом 7 через маслоприемник 6 и подается в фильтр 10. Из фильтра масло поступает в главную масляную магистраль 12, выполненную в виде продольного канала в картере двигателя. Максимальное давление масла,создаваемое насосом,ограничивается редукционным клапаном.?. В случае засорения фильтра 10 масло поступает в главную масляную магистраль через перепускной клапан 9, минуя фильтр. Часть масла постоянно поступает для очистки в фильтр /. Фильтр 10, через который проходит все масло, поступающее в главную масляную магистраль, называется»последовательно включенным или полнопоточным. Фильтр / включен параллельно.Из главной масляной магистрали масло под давлением через отверстия в картере и блоке поступает к коренным подшипникам 13 коленчатого вала, подшипникам 14 распределительного вала и в полую ось 15 коромысел. От коренных подшипников через отверстия в шейках и щеках масло подается к шатуннымг подшипникам коленчатого вала. В некоторых двигателях внутри шатуна выполняется канал, 47

Рис. 27. Принципиальная схема системы смазки

по которому масло под давлением поступает в верхнюю головку для смазки пальца. Вытекающее через зазоры в подшипниках коленчатого и распределительного валов масло разбрызгивается движущимися деталями кривошипно-шатунного механизма и в виде капелек и масляного тумана оседает на стенки цилиндров, кулачки распределительного вала, толкатели, поршневые пальцы и др. У некоторых двигателей в нижней головке шатуна делается отверстие, через которое при его совпадении с каналом в шатунной шейке масло выбрасывается в наиболее нагруженную часть стенки цилиндра. Давление масла контролируют электрическим манометром И, датчик которого установлен в главной масляной магистрали, а указатель — на щитке приборов. На некоторых двигателях для контроля температуры масла имеется электрический термометр 2, датчик которого смонтирован в поддоне картера. Для охлаждения масла системы некоторых двигателей снабжены радиатором. Масляный радиатор обдувается потоком воздуха, и поэтому движущееся через него масло охлаждается. Радиатор 3 включается краном .5 в летнее время или в холодное время при большой нагрузке двигателя. Масло поступает в радиатор через предохранительный клапан 4. Охлажденное масло сливается в поддон картера.

Ремонт системы охлаждения и смазки.

Основные дефекты приборов системы смазки— это трещины, обломы, повреждения бачков и трубок, износ отверстии под вал масляного насоса и ось ведомой шестерни износ зубьев по толщине, срыв или износ резьбы, нарушение пайки и т. д.

Кипит радиатор двигателяКипит радиатор двигателя

Неисправности системы смазки двигателя

Первая причина неисправности системы смазки, это горит контрольная лампочка индикатора давления масла в двигателе. Это может быть вызвано некоторыми причинами.

1 Износ масленого насоса двигателя, слабое давление масла

2 Засорение фильтра масленого насоса

3 Износ вкладышей двигателя

4 Засорение сетки масленого насоса

5 Поломка предохранительного клапана в системе смазки

6 Засорение масленых каналов

7 Засорение центрифуги очистки масла

8 Забит масленый радиатор

Горит индикатор давления маслаГорит индикатор давления масла

При ремонте масляных насосов обычно производят шлифование торцов крышек, замену шестерен и прокладок. Трещины или обломы на корпусе или фланце крепления насоса к блоку (ЗИЛ), захватывающие только отверстие, ремонтируют путем наплавки.

Пайку масляного радиатора производят мягкими припоями. Заглушать трубки нельзя, их выправляют или заменяют. Дефекты масляных фильтров устраняют пайкой и заваркой трещин, выправлением вмятин, протонной резьбы и сменой прокладок.

Пайка масленого радиатораПайка масленого радиатора

Основные дефекты приборов системы охлаждения

Первая распространенная проблема системы охлаждения это течь охлаждающей жидкости. Течь может появиться в каналах двигателя и радиаторе. На каждом ТО необходимо проверить двигатель на наличие течи. Если обнаружена течь, ее необходимо устранить, либо она приведет к перегреву двигателя.

Если появилась течь, то возможна проблема в неисправности крышки радиатора. Причина избыточного давления и крышка не перепускает охлаждающую жидкость.

Течет тосол Течет тосол

Перегрев двигателя

Перегрев всегда случается неожиданно. При перегреве производим ряд действий.

1 Включаем печку на полную мощность

2 Накатом катимся до остановки

3 Глушим двигатель

4 Ожидаем полное остывание двигателя

Причины перегрева

1 Вытекание охлаждающей жидкости

2 Отказ вентилятора

3 Забитый радиатор

4 Не работает термостат

5 Поломка помпы

Забитый радиатор Забитый радиатор

Не работает печка отопителя кабины причины

1 Отсутствие антифриза

2 Вышел из строя термостат (клинит)

3 Не работает помпа

Термостат заклинилТермостат заклинил

Обслуживание системы охлаждения

1 Каждое ТО осмотр системы охлаждения

2 Меняем антифриз каждые 5 лет или 100 тыс км

3 Следить за чистотой радиатора (мыть соты )

4 Осмотр крышки радиатора замена каждые 5 лет

5 Замена помпы каждые 100 тыс км

6 Замена термостата 1 раз в 5 лет

Новый антифризНовый антифриз

Загрязнение сердцевины радиатора, отложение накипи в трубках и течь их, вмятины и трещины на стенках бачков, обломы и трещины на патрубках, у водяного насоса и вентилятора износ текстолитовой шайбы, подшипников и валика, резиновой манжеты сальника, обломы и трещины корпуса и крыльчатки насоса.

Наружные трубки приборов системы охлаждения паяют без разборки радиатора. Внутренние трубки недоступные для пайки, заглушают, но не более 10 процентов общего их количества. При большем количестве поврежденных трубок их заменяют новыми.

Верхний и нижний бачки при наличии трещин ремонтируют наложением заплат. Трещины и пробоины можно заделывать мастиками, составленными на основе эпоксидных смол  Трещины и обломы на чугунном корпусе заваривают газовой сваркой или запаивают твердым припоем.

Варим блок двигателя сваркойВарим блок двигателя сваркой

Изношенный вал крыльчатки восстанавливают хромированием или шлифованием под ремонтный размер втулок (при подшипниках скольжения). Изношенную шпоночную канавку на валу заваривают, а затем прорезают новую канавку под углом 90—180° к старой.

Риски и задиры на поверхности прилегания уплотняющей шайбы, а также износ ее устраняют наплавкой и обработкой начисто или постановкой буртовой втулки. Извещенные подшипники вентилятора заменяют новыми, а их посадочные места растачивают на станке и запрессовывают в них стальные кольца толщиной 2—3 мм с внутренним диаметром, соответствующим размеру подшипника.

При небольшом износе текстолитовой шайбы сальника ее можно повернуть другой (неизношенной) стороной к торцу корпуса; при большом износе ее заменяют вместе с резиновой манжетой сальника.

СМОТРИТЕ ВИДЕО

Смотрите следующие статьи

Карта № 2. Двигатель, система охлаждения и смазки

Номер п/п

Наименование операций

Место выполнения операций

Количество мест или точек обслуживания

Инструмент и оборудование

Коэффициент повторяемости

Трудоемкость, чел*мин

Технические условия и указания

8

Проверить и при необходимости закрепить передние и задние опоры двигателя

Снизу

1

Гаечные открытые ключи 17, 19, 24 мм

1,0

5,3

На деталях опор двигателя не должно быть трещин, изломов, отслоений. Гайки крепления передних и задних опор, двигателя должны быть затянуты до отказа

9

При необходимости устранить нарушение герметичности системы охлаждения

Сверху и снизу

1

Отвертка, пассатижи, молоток, гаечный открытый ключ 22 мм

0,3

0,8

Подтекания охлаждающей жидкости и топлива устраняют подтяжкой или заменой отдельных элементов соединений

10

Проверить и при необходимости закрепить расширительный бачок системы охлаждения

Сверху

1

Гаечные открытые ключи 12, 14 мм

1,0

0,8

Болты крепления расширительного бачка должны быть затянуты до отказа

11

Проверить состояние и натяжение приводных ремней водяного насоса и генератора

»

2

Прибор для проверки натяжения приводных ремней модели К-403

1,0

1,0

Натяжение приводных ремней проверяют нажатием на середину наибольшей ветви каждого ремня с усилием 4 кгс. При этом нормально натянутые ремни должны иметь прогиб 15 — 22 мм. Если прогиб ремней больше или меньше указанного, необходимо отрегулировать их натяжение

12

При необходимости отрегулировать натяжение приводных ремней водяного насоса и генератора

»

2

Гаечные открытые ключи 12, 14, 17 мм

0,3

0,3

Натяжение ремней регулируют изменением положения генератора относительно мест его крепления. При регулировке натяжения ремней следует ослабить болты (гайки) крепления передних и задних лап генератора к планке. После окончания регулировки затянуть болт планки, болты (гайки) крепления лап генератора.

13

Проверить осмотром герметичность системы смазки двигателя

Сверху и снизу

1

1,0

0,3

В осматриваемых местах подтекания масла не допускается

14

При необходимости устранить нарушение герметичности системы смазки двигателя

То же

1

Отвертка, гаечный открытый ключ 14 мм

0,3

0,3

Элементы крепления штуцеров и шлангов, а также болты и гайки приборов системы смазки должны быть затянуты до отказа.

15

Проверить тепловые зазоры между стержнями клапанов и коромыслами клапанного механизма

»

1

Набор пластинчатых щупов или прибор модели ИК-31

0,5

30,0

Зазоры проверяют на холодном двигателе или не ранее, чем через 30 мин после его остановки. Величина зазоров должна быть: для впускного клапана – 0,15 — 0,20 мм, для выпускного клапана – 0,25 – 0,30 мм.

16

При необходимости отрегулировать тепловые зазоры между стержнями клапанов и коромыслами клапанного механизма

»

1

Отвертка, набор пластинчатых щупов, гаечный открытый ключ 14 мм

0,5

5,5

Последовательность выполнения операции 17 см. в примечании.

17

Проверить и при необходимости закрепить радиатор, водяной насос, компрессор, патрубки и выпускную трубу пускового подогревателя

Сверху и снизу

Гаечные открытые ключи 14, 17 мм, отвертка

0,5

11,25

Гайки и болты крепления должны быть затянуты до отказа

18

Проверить и при необходимости закрепить поддон картера двигателя

Снизу

1

Гаечный открытый ключ 14 мм

1,0

2,2

Из-под уплотнительных прокладок в местах соединения масляного картера с блоком двигателя не должно быть подтекания масла

19

Проверить и при необходимости закрепить корпуса масляных фильтров к блоку двигателя

Сверху

1

Гаечный открытый ключ 17 мм

1,0

1,75

Болты крепления должны быть затянуты до отказа

20

Проверить и при необходимости закрепить выпускные коллекторы, фланцы приемных труб глушителя, рукава глушителя к приемным трубам, глушитель к раме

»

6

Гаечные открытые ключи 17 и 19 мм

1,0

3,7

Болты и гайки крепления должны быть затянуты до отказа. Прорыв отработавших газов в местах соединений не допускается

Содержание

Министерство образования и науки Российской Федерации

Сыктывкарский лесной институт филиал

Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

Санкт-Петербургского государственного лесотехнического университета

им. С.М.Кирова

Факультет ЛТФ

Кафедра АиАХ

Лабораторная работа № 3, 4

Отчёт

Дисциплина: ТЭА

Тема: Техническое обслуживание системы смазки и системы охлаждения

Выполнил Артеева Т. П., гр. 141

Проверил Юшков А. Н., к.т.н.

Зав. кафедрой Чудов В. И., к.т.н.

Сыктывкар – 2011

Введение……………………………………………………………………………3

  1. Основные неисправности системы смазки……………………………….4

  2. Основные неисправности системы охлаждения…………………………6

  3. Техническое обслуживание системы смазки…………………………….8

  4. Техническое обслуживание системы охлаждения………………………14

Введение

Система смазки (другое наименование смазочная система) предназначена для снижения трения между сопряженными деталями двигателя. Кроме выполнения основной функции система смазки обеспечивает: охлаждение деталей двигателя, удаление продуктов нагара и износа, защиту деталей двигателя от коррозии.

Система смазки двигателя имеет следующее устройство: поддон картера двигателя с маслозаборником, масляный насос, масляный фильтр, масляный радиатор, датчик давления масла, редукционный клапан, масляная магистраль и каналы.

Система охлаждения предназначена для охлаждения деталей двигателя, нагреваемых в результате его работы. На современных автомобилях система охлаждения, помимо основной функции, выполняет ряд других функций, в том числе: нагрев воздуха в системе отопления, вентиляции и кондиционирования; охлаждение масла в системе смазки; охлаждение отработавших газов в системе рециркуляции отработавших газов; охлаждение воздуха в системе турбонаддува; охлаждение рабочей жидкости в автоматической коробке передач.

В зависимости от способа охлаждения различают следующие виды систем охлаждения: жидкостная (закрытого типа), воздушная (открытого типа), комбинированная. В системе жидкостного охлаждения тепло от нагретых частей двигателя отводится потоком жидкости. Воздушная система для охлаждения использует поток воздуха. Комбинированная система объединяет жидкостную и воздушную системы.

Конструкция системы охлаждения бензинового и дизельного двигателей подобны. Система охлаждения двигателя имеет следующее общее устройство: радиатор системы охлаждения, масляный радиатор, теплообменник отопителя, расширительный бачок, центробежный насос, термостат, вентилятор радиатора, элементы управления, «рубашка охлаждения» двигателя, патрубки.

  1. Основные неисправности системы смазки

О неисправности системы смазки можно судить по контрольным приборам, указывающим на несоответствующее давление масла. Причиной снижения давления масла может быть: подтекание масла в магистрали; малый уровень масла в поддоне картера; недостаточная вязкость масла; износ масляного насоса; повреждение пружины редукционного клапана; износ подшипников коленчатого вала.

Подтекание масла возможно в местах неплотной затяжки штуцеров и пробок, а также через трещины маслопроводов. В таких случаях штуцеры и пробки необходимо подтянуть, а треснувшие трубки заменить.

Неисправности насоса, редукционного клапана и подшипников устраняют в ремонтных мастерских. Масло с недостаточной вязкостью необходимо заменить.

Давление масла чрезмерно повышается в результате засорения маслопроводов, применения масла повышенной вязкости, чрезмерного затягивания пружины или заедания редукционного клапана.

В разобранном двигателе загрязненные маслопроводы прочищают проволокой, промывают керосином и продувают сжатым воздухом.

Таблица 1.

Причина неисправности

Метод устранения

Контрольная лампа не мигает после включения зажигания

Датчик давления 0,3 бар поврежден (коричневая изоляция).

Включить зажигание, отсоединить провод от датчика давления масла и соединить его с массой. Если контрольная лампа мигает, датчик заменить.

Обрыв провода датчика, коррозия контактов.

Проверить электрические провода и соединения.

Повреждение контрольной лампы.

Заменить контрольную лампу.

Повреждение блока управления.

Заменит блок управления. Блок находится в съемной панели управления.

Продолжение таблицы 1.

Контрольная лампа не гаснет при увеличении оборотов двигателя и соответственно горит во время движения

Масло перегрето.

Не должно вызывать опасений, если контрольная лампа гаснет после увеличения оборотов.

Давление масла слишком мало.

Проверить уровень масла, при необходимости масло долить. Проверить давление масла согласно инструкции.

Электрические провода датчика давления масла 0,3 бар имеют короткое замыкание на массу.

Отсоединить кабель от датчика (синяя изоляция) и изолировать (не соединять с массой). Включить зажигание. Если контрольная лампа загорается, проверить провода.

Неисправен датчик 0,3 бар.

Заменить.

Контрольная лампа горит при езде, есть звуковой сигнал

Поврежден датчик давления масла 1,8 бар (бензиновый двигатель) 0,9 бар (дизель с турбонаддувом) или 1,4 бар (дизель).

Проверить давление масла, проверить датчик давления масла. Если давление масла в норме, хотя есть звуковой сигнал, можно отсоединить на некоторое время электрический провод звукового сигнала и замкнуть его на массу. Если звуковой сигнал сохраняется вынуть реле. Проверить датчик давления масла и блок управления как можно быстрее. При необходимости заменить.

Слишком низкое давление масла во всем диапазоне оборотов

Слишком мало масла в двигателе.

Долить масло.

Засорена сетка во всасывающем фильтре.

Снять поддон картера, очистить сетку. При необходимости заменить всасывающий трубопровод.

Износ масляного насоса.

Снять масляный насос и проверить. При необходимости заменить.

Повреждены подшипники.

Снять двигатель.

Слишком низкое давление масла в нижнем диапозоне оборотов двигателя

Заедание клапана регулировки давления масла в открытом состоянии в результате загрязнения.

Снять клапан и проверить.

Слишком большое давление масла при оборотах свыше 2000 об/мин

Не открывается клапан регулирования давления из-за загрязнения.

Снять клапан и проверить.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о