Клапаны смазочной системы.

ТО и ремонт автомобильного транспорта

Тема 1.2 «Устройство и основы теории двигателя»

Урок № 1.2.36. Тема: «Контроль за работой смазочной системы»

 

Клапаны смазочной системы.

К тру­щимся деталям масло подводится под оп­ределенным давлением. Если оно недоста­точно, то из-за уменьшения скорости пото­ка в зазорах ухудшаются вымывание из них продуктов изнашивания и охлаждение деталей. При чрезмерном давлении увели­чиваются нагрузка на сборочные единицы смазочной системы и затрата энергии на привод масляного насоса. Давление масла в магистрали зависит от частоты враще­ния коленчатого вала, температуры масла, степени изношенности деталей, сопро­тивления масляных фильтров, радиатора и т. п.

Чтобы поддержать требуемое дав­ление в смазочной системе и обеспечить нормальную работу ее устройств, можно установить следующие автоматически действу­ющие клапаны: редукционный, дифференциальный, перепускной и предохранительный. В смазочных системах рассматриваемых двигателей эти клапа­ны можно применять в различных сочетаниях.

По типу все клапаны делят на плунжерные и шариковые.

По назначению клапаны делят на предохранительные, сливные и перепускные. Предохранительные клапаны защищают смазочную систему или отдельные агрегаты от перегрузок (чрезмерного по­вышения давления). Они установлены после насоса. Сливные клапаны создают определенное гидравлическое сопротивление при сливе масла и тем самым поддерживают необходимое давление в главной масляной магистрали. Перепускные клапаны возвращают поток масла из нагнетающей секции насоса во всасывающую или в главную магистраль, например при засорении фильтра, большом сопротивлении радиатора.

Редукционные клапаны действуют при перепаде давления и под­держивают постоянное давление в определенной магистрали сма­зочной системы.

Дифференциальные клапаны применяют в некоторых двигателях вместо сливных или перепускных, уменьшая при этом потери энергии на прокачивание масла.

Смазочная система двигателя КамАЗ оборудована автоматически действующи­ми плунжерными клапанами.

Всего их шесть: три у масляного насоса – предох­ранительные 11 и 9 (рис. 1) соответствен­но радиаторной и нагнетающей секций и клапан 13 смазочной системы; у центрифуги – сливной 1 и пе­репускной 3 клапаны и один перепускной клапан в корпусе полнопоточного масляного фильтра 14.     Рис. 1. Смазочная система двигателя КамАЗ-740.08: 1 – сливной клапан центрифуги; 2 – кран включения масляного насоса; 3 – перепускной клапан центрифуги; 4 – фильтр центробежной очистки масла (центрифуга); 5 – компрессор; 6 – топливный насос высокого давления; 7 – поддон; 8 – двухсекционный теплообменник; 9, 11 – предохранительные клапаны; 10 – радиаторная секция масляного насоса; 12 – нагнетающая секция масляного насоса; 13 – дефференциальный клапан; 14 – фильтр тонкой очистки масла; 15 – главная масляная магистраль.

 

Клапан 6 необходим для поддержания нормального давления (400...550 кПа) масла в главной магистрали у прогретого двигателя.

Рис. 2 Клапаны смазочной системы двигателя КамАЗ-740.08: 1 – перепускной клапан с сигнализатором засорения; 2 – лампа сигнализатора засорения полнопоточного масляного фильтра; 3 – полнопоточный масляный фильтр; 4, 7 – нагнетающая и радиаторная секции масляного насоса; 12 – маслоприемник; 5 – плунжер клапана; – дифференциальный клапан смазочной системы; 8 – масляный радиатор; 9 – сливной клапан центрифуги; 10 – перепускной клапан центрифуги; 11, 13 – предохранительные клапаны нагнетающей и радиаторной секций.

 

По принципу действия клапан дифференциальный представляет собой плунжер с кольцевой проточкой А. С одной стороны он нагружен силой давления мас­ла из главной магистрали, а с другой — пружиной. При этом сила давления, пере­даваемая непосредственно из нагнетаю­щей секции масляного насоса по каналу Б в проточку А, не нарушает равновесия, так как она действует на равные по площади торцовые поверхности проточки. Когда давление в главной магистрали превысит допустимое, клапан, преодолевая сопро­тивление пружины, сместится и проточка А соединит каналы Б и В, в результате чего масло от насоса будет свободно сливаться по каналу В в поддон.

Перепускной клапан 1 вступает в рабо­ту при засорении фильтроэлементов полно­поточного фильтра 3. С одной стороны на клапан 1 действует сила давления неочи­щенного масла, а с другой — сила давле­ния очищенного масла и усилие пружи­ны, отрегулированной на перепад (раз­ность) давлений до и после фильтра, рав­ный 250...300 кПа. Когда сопротивление фильтра превышает значение перепада давлений, клапан открывается и часть мас­ла перепускается в главную магистраль минуя фильтр. Таким образом, когда срабатывает пе­репускной клапан, то аварийное поврежде­ние двигателя предотвращается, но одно­временно усиливается изнашивание дета­лей из-за подачи к ним неочищенного масла. Чтобы водитель знал об этом, в перепуск­ном клапане имеется контактное устройст­во, обеспечивающее включение лампы 2 на щитке приборов в кабине, сигнализирую­щей о работе двигателя на неочищенном масле.

Предохранительные клапаны 11 и 13 пред­отвращают чрезмерное повышение давле­ния, создаваемого секциями масляного на­соса, подача которых рассчитана с запасом на случай работы с пониженной частотой вращения, на горячем масле, при опреде­ленной изношенности двигателя. Со сторо­ны нагнетательной полости на клапан дей­ствует сила давления масла, а с противопо­ложной стороны — усилие пружины. Когда сила давления превысит сопротивление пружины (например, при прокачивании хо­лодного масла при пуске непрогретого двигателя), клапан откроется и перепустит избыток масла во всасывающую полость, снизив нагрузки на детали насоса.

Для обеспечения нормальной работы центрифуги требуется достаточно высокое давление поступающего в нее масла, поэто­му перепускной клапан 10 отрегулирован на давление открытия 600...650 кПа. Для предохранения от разрушения тонкостен­ных трубок масляного радиатора давление масла в его магистрали должно быть значительно ниже, поэтому сливной клапан 9 открывается при давлении 50-70 кПа.

При изменении давления (сниже­нии или увеличении относительно оптимального) ухудшаются по­казатели всей смазочной системы. Для контроля за состоянием (температурой, давлением, степе­нью загрязненности) и количеством масла, а также за состоянием масляных фильтров и радиаторов смазочных систем используют механические и электрические контрольные устройства, работаю­щие в автоматическом режиме.

В смазочной системе двигателя КамАЗ-740 при температуре 80...100°С и номинальной частоте вращения 2600 мин^-1 давление масла должно быть 0,4...0,55 МПа и не менее 0,1 МПа при мини­мальной частоте вращения холостого хода.

Давление в системе смазки двигателя ЗМЗ-406 при средних скоростях движения автомобилей Газель-3302 (примерно 50 км/ч) должно быть 200-400 кПа (2-4 кгс/см²).

Оно может повысится на непрогретом двигателе до 450 кПа (4,5 кгс/см2) и упасть в жаркую погоду до 150 кПа (1,5 кгс/см²).

Уменьшение давления масла при средней частоте вращения ниже 100 кПа (1,0 кгс/см²) и при малой частоте вращения холостого хода ниже 50 кПа (0,5 кгс/см²) свидетельствует о неисправностях в системе смазки двигателя ЗМЗ-406 автомобилей Газель-3302 или о чрезмерном износе подшипников коленчатого и распределительных валов.

Дальнейшая эксплуатация двигателя в этих условиях должна быть прекращена.

Для двигателей автомобилей ВАЗ оптимальным следует считать давление в смазочной системе 0,35...0,45 (3,5-4,5 кгс/см²) МПа при темпе­ратуре 85 °С и частоте вращения коленчатого вала 5400 мин^-1. Для двигателя автомобиля Лада Приора у прогретого двигателя на холостых оборотах – 196,2 кПа (2 бар), а на 5400 оборотах – 4,5 – 6,5 бар.

Значение давления в смазочной системе двигателей определя­ют по указателю давления масла, находящемуся на панели прибо­ров в кабине автомобиля. На всех автомобилях на панели приборов установлены контрольные лампы аварийного снижения давления масла, а у некоторых и указатели температуры масла в системе. Так, в двигателе автомобиля ВАЗ-21213 сигнальная лампа загорается при давлении масла 0,02...0,06 МПа.

При работе двигателя нужно систематически следить по конт­рольным приборам за температурой и давлением масла. Низкое давление в смазочной системе может быть следствием его утечки в маслопроводах, недостаточного количества в поддоне картера, за­сорения сетки масляного насоса или фильтрующего элемента. Для устранения этих неисправностей следует соответственно подтя­нуть крепления и зажимы, долить масло в поддон, прочистить сет­ку и заменить фильтрующий элемент. Причиной низкого давле­ния масла может быть также износ подшипников коленчатого и распределительного валов. В этом случае двигатель направляется в ремонт.

Причиной полного падения давления может быть выход из строя масляного насоса, датчика и указателя давления масла.

Д.З. Богатырев А.В. и др. Автомобили. Стр. 186.