Констр.дизеля.22 - workingspirit.ru

6.5. Топлива
Виды топлив. Применяемые в двигателях топлива получают путем
переработки нефти. Сырая нефть является сложной смесью углеводородов,
молекулы которых содержат 1—100 атомов углерода и более. Углеводороды
по химическому составу принадлежат к трем группам: парафинам, нафтенам и
ароматикам. В нефть также входят в небольших количествах соединения серы,
азота, кислорода и других элементов. Химический групповой состав и
физические характеристики нефти зависят от ее месторождения, и это
отражается на качестве получаемых из нее топлив.
На нефтеперерабатывающих предприятиях нефть нагревают в вакуумных
установках (прямая перегонка нефти), при этом она разделяется на фракции,
составляющие основу вырабатываемых нефтепродуктов. В процессе прямой
перегонки выход дистиллятных фракций (бензина, керосина) не превышает 50
%; остаточные нефтепродукты, имеющие более высокую температуру кипения
и большие размеры молекул, составляют 45 %.
Растущий дефицит легких нефтепродуктов (бензина, керосина, дизельного
топлива) при одновременном увеличении их стоимости заставляет
нефтеперерабатывающую промышленность все шире применять вторичную,
более глубокую обработку нефтяных остатков. Сюда относятся процессы
термического и каталитического крекинга, применение которых позволяет
выход бензинов ориентировочно увеличить на 30 %, дизельного топлива — на
8 %, но одновременно количество остаточных нефтепродуктов, используемых
в тяжелых топливах, сокращается с 45 до 6 %.
Топлива, применяемые в судовых дизелях , подразделяют на дистиллятные
и тяжелые.
Дистиллятные топлива. К дистиллятным топливам (продуктам
дистилляции нефти и ее остатков) относятся дизельные топлива (ГОСТ 305—
82), обладающие хорошей воспламеняемостью, высокой скоростью сгорания,
низкой нагарообразующей способностью, поэтому их рекомендуют для
высокообортных дизелей аварийных дизель-генераторов и спасательных
шлюпок. В зависимости от температурных условий работы дизеля можно
применять летнее топливо марки Л с температурой застывания —10 °С или
зимнее марки 3 с температурой застывания не выше —35 °С. Дизельное топливо марки Л применяют также в среднеоборотных дизелях судов без
•соответствующих систем подогрева и обработки топлива. Внедрение в
практику переработки нефти вторичных процессов крекинга и коксования
привело к появлению на отечественном рынке нефтяного газотурбинного
топлива марок ТГ и ТГВК (ГОСТ 10433— 75), вырабатываемого из крекингостатков сернистых нефтей и содержащего в себе значительные количества
смолистых соединений и серы. Это топливо благодаря малой вязкости (< 21
мм2/с) успешно используют взамен дизельного и средневязких топлив ДТ и Ф5 в тронковых дизелях (частотой вращения п > 500 об/мин, мощностью Ne<.
4000 кВт), а также в газотурбинных двигателях.
Дефицит дизельных топлив потребовал более широкого использования
дистиллятов процессов термического и каталитического крекинга, а также
тяжелых дистиллятов прямогонных и вакуумных процессов, обладающих
более высокой температурой кипения. Получаемое из них топливо,
получившее наименование судового маловязкого, обладает по сравнению с
дизельным топливом несколько более худшими показателями (цетановое число
ЦЧ-40, а для дизельных топлив ЦЧ >• 45; содержание серы S = 1,5 %, а в
дизельном топливе S < 0,5 %). По своим показателям это топливо близко к
зарубежному Марине Дизель Ойл (МДО) и предназначено для использования в
судовых средне- и высокооборотных дизелях взамен более дорогого
дизельного.
Табли1
Марка
топлива
Плот
Ност
ь
при
20ºС
Вязкость,
Содержание, % (не более)
Меха- воды серы
мм²/с (не
более),
при°С ничес50 °С 80
ких
примес
ей
Мазут:
топочный 40 —— 260
Золь Темп Темпер
ност ерату атура
застыва
ь % ра
вспы ния, °С
шки (не
выше)
Кок
суе
мос
ть
%
флотский Ф- —
5
флотский Ф- —
12
Топливо
моторное:
ДТ
930
36.2
—
0.1
0,3
0,5—1,0 для 0.12
мало
сернистого,
2,0
для
3.5
-для
сернистого,
высоко
сернистого
0.5 для
0.04
малосер
нистого, 2,0для
сернистого
2.0
0,05
89
—
0,12
0.3
0,6
0,10
90
—8
6
36
—
0,1
1.0
65
—5
3
ДМ
Топливо
техноло
гическое:
Э-4,0
Э-5,0
Топливо
газотур
бинное:
ТГВК
970
150
—
0,2
1.5
0,5 для
0.04
малосер
нистого. 1,5
для
сернистого
3,0
0,15
85
10
10
965
965
100
150
—
—
0,25
0,25
0.5
0,5
2,5
2.5
0.1
0.1
75
75
15
15
935
21
—
0,02
0.2
1,0
0,01
65
5
топочный
40В
—— 170
59
0,8
1,5
43.8
0,07
0,3
90*
90*
10 (25
для
мазута
из
высоко
парафи
панистой
нефти)
То же
80
—5
6
0.5
Окончание
Марка
топлива
Плот- Вязкость.
мм²/с (не
Ность
более) при
при
20ºС
Кг/м³
ТГ
935
Топливо
дизельное
дизель
:
Л
860
3
840
Топливо
маловязкое
судовое
890
Золь Тем
Содержание. % (не
более)
Меха- воды серы
ничес50 °С 80 °С кие
примеси
Темпер
ность пера атура
застыва
в%
тура ния, °С
вспы (не
шки выше)
21
0,03
0.5
0.01
3—6
(при 20°С)
1,8—5.0
(при 20°С)
Отсут
ствует
То же
11,4 (при 20 0,02
°С)
ºС
61
5
Отсут 0,2 (Л-0.2) 0,01
ствуе 0,5 (Л-0,5)
То
т же 0,2 (3--0.2) 0,01
0.5 (3—0,5)
61
—10
40
След 1,5
ы
62
—25
умерен
для
ной
климат
иче
ской
зоны,
—35
для
холодн
ой
зоны
—10
2,5
0,01
Примечания. 1. Допустимое содержание воды в топливах. прошедших водные
перевозки (не более): для мазутов топочных 40В-5%, для мазута флотского Ф-12—
2%, для топлив моторных ДМ и ДТ—2%. 2. Допустимое содержание серы в
топливах, выработанных из сернистых нефтей (не более): для мазутов топочных
40—4.3%; для топлива моторного ДТ—2%. Допускаемая коксуемость топлива не
более 4%. 3. Температура вспышки, обозначенная звездочкой, определяется в
открытом тигле, остальные — в закрытом. 4.Допустимая температура застывания
газотурбинного топлива марок ТГ и ТГВК, вырабатываемого из высокопарафинистых
нефтей, не выше25 °С. 5. Допускается применение на судах мазутов марок 40В и 40,
вырабатываемых из высокопарафинистых нефтей с температуройзастывания не
выше 25 °С.
Тяжелые топлива. Топливо получают путем смешивания прямогонных, а
чаще крекинг-остатков с дистиллятами. Достигаемая при смешивании
гомогенность структуры смеси обеспечивает возможность ее длительного
хранения без выпадения в осадок тяжелых составляющих. В зависимости от
соотношения между тяжелыми и легкими компонентами вязкость смеси и
физико-химические показатели приобретают различные значения. Тяжелые
топ/шип в зависимости от вязкости подразделяют па средне- и высоковязкие
сорта.
Средневязкие топлива:
моторное топливо ДТ (ГОСТ 1667—68), получаемое смешиванием мазута с
дистиллятами вторичных процессов (каталитическим газойлем, крекингкеросином и др.);
флотские мазуты Ф-5 и Ф-12 (60—70 % маловязкого мазута прямой
перегонки, 15—20 % черного солярового масла и 20—30 % крекинг-мазута),
зарубежные мазуты вязкостью 24 48 мм'2'с.
Высоковязкие топлива:
топочный мазут марки 40 или 40 В (ГОСТ 10585 75) представляет собой
компаундированное прямогонное топливо с вязкостью до 170 мм2/с при 50 "С,
температурой застывания до 25 С и зольностью 0,12 %. Мазут 40 является
основным видом топлива для судовых малооборотных дизелей при условии,
что их система топливоподготовки оснащена эффективными средствами
очистки и подогрева. Заменителем топочного мазута служит моторное топливо
ДМ (ГОСТ 1667—68). Вязкость его не превышает 150 мм2/с, содержание серы
не более 1,5 %, но зольность может достигать 0,15 %.
Технологическое экспортное топливо марок Э-4.0 и Э-5,0 является смесью
прямогонных остатков с дистиллятами, вязкость его составляет 100—150 мм'2
с при 50 С, содержание серы не превышает 2—2,5%, зольность 0,1 "о,
температура застывания не выше 15 "С.
Предусматривается поставка новых судовых средневязких топлив трех
видов: легкого (вязкость < 36 мм2 /с, плотность р = 950 кг/м3), тяжелого ( <
260 мм'2 /с, р = 995 кг/м3) и супертяжелого ( 700 мм2/с, p == 1015 кг/м3).
К числу показателей, характеризующих эксплуатационные свойства
топлив, помимо вязкости, относятся плотность; воспламеняемость; содержание
кокса, асфальтенов, смол, серы, ванадия, алюминия, содержание золы,
механических примесей и воды; стабильность и совместимость.
Тяжелые средне- и высоковязкие топлива имеют худшие качественные
показатели, однако, учитывая 1,5 —2-кратную разность в стоимости
дистиллятных и тяжелых топлив, применение последних в судовых дизелях
является экономически оправданным.
Контрольные вопросы
1. Каковы основные элементы системы подачи топлива к дизелю, их назначение?
2. Назовите и объясните способы регулирования цикловой подачи топлива.
3. Нарисуйте схему ТНВД клапанного типа с регулированием по началу
подачи и объясните принцип его действия.
4. Нарисуйте схему ТНВД золотникового типа с регулированием по концу
подачи, объясните принцип регулирования.
5. Каковы основные элементы форсунки, их назначение?
6. Каковы основные этапы процесса впрыскивания топлива?
7. В чем различие дистиллятных и тяжелых топлив? Охарактеризуйте
основные марки топлив.
139
При чрезвычайно тяжелых условиях работы, когда лучшие минеральные
масла и даже масла с поляризующими присадками не в состоянии
предотвратить сухое трение и износ, в масла включают специальные
противозадирные присадки — соединения серы, хлора, реже — брома, йода и
фосфора. При реагировании их с металлом на его поверхности образуются
тонкие сплошные пленки сернистого железа, хлорида или фосфида,
разделяющие трущиеся поверхности и существенно сокращающие износ.
Наиболее эффективными противозадирными средствами признаны присадки на
основе соединений серы, они эффективны в условиях граничного трения при
температуре до 650 °С.
7.2. Смазочная система
Требования к системе. К смазочной системе предъявляют следующие
требования: своевременная подача необходимого количества масла к узлам
трения двигателя для защиты поверхностей от износа и коррозии
(смазывающее и защитное действие); отвод теплоты от трущихся поверхностей
и деталей (терморегулирующее действие); очистка и охлаждение масел. От
того, насколько удовлетворяет отмеченным требованиям смазочная система, в
значительной степени зависят надежность и долговечность работы двигателя.
Для смазывания рамовых, шатунных подшипников, подшипников
распределительного вала и приводных вспомогательных агрегатов применяют
принудительную циркуляционную систему смазки под давлением 0,15—0,6
МПа. От этой же системы отбирается масло на охлаждение поршней, а также
для работы серводвигателей систем управления и регулирования.
Виды систем. В зависимости от места расположения основной емкости
масла, работающего в циркуляционной смазочной системе, различают системы
с мокрым или сухим картером.
В системе с мокрым картером (рис. 7.4) основной емкостью масла является
поддон, или нижняя часть картера (маслосборник), откуда масло забирается
односекционным шестеренным насосом 7 и нагнетается через маслоохладитель
2 и фильтр 3 в главную магистраль 5 смазки двигателя и затем распределяется
по всем смазываемым узлам. Через штуцер 1 масло поступает на охлаждение
поршня, по трубопроводу 9 — к приводу клапанов {4, 6 — клапаны
предохранительный и регулирования давления; 8 — приемный фильтр).
Систему применяют в основном в двигателях малой и средней мощности,
имеющих большие запасы масла в картере.
В системе с сухим картером масло, стекающее в поддон, либо удаляется из
него самотеком (в малооборотных дизелях), либо откачивается особым
насосом (в среднеоборотных дизелях) в отдельную цистерну вне дизеля.
Удельная вместимость такой цистерны для крейцкопфных двигателей 0,8—2,0
л/кВт в МОД и 1,5— 2 л/кВт в СОД. В двигателях с масляным охлаждением
поршней
144
Рис. 7.4. Смазочная система с мокрым партером
более половины масла прокачивается через поршни, где оно подвергается
действию высоких температур и в нем быстрее протекают термоокислительные
процессы старения. Поэтому, стремясь увеличить аккумулирующую
способность масла и тем самым повысить срок его службы, в таком двигателе
вместимость циркуляционной системы смазки увеличивают в 2—3 раза.
В циркуляционной смазочной системе важной характеристикой, от которой
во многом зависит срок службы масла, является кратность циркуляции Кц,
показывающая число рабочих циклов, совершаемых маслом в час. В системе
мокрого типа Кц '-= 30 — 40, что обусловлено малой их вместимостью. У
крейцкопфного дизеля вместимость смазочной системы значительна, что
позволяет уменьшить кратность циркуляции (Кц = 4 — 12). При большой кратности циркуляции масло не успевает отстояться в цистерне или картере, быстро
загрязняется и стареет.
Смазочные системы деталей механизма движения. В тронковых
двигателях масло подводится к рамовым подшипникам обычно по сверлению в
шейках и щеках коленчатого вала, подходит к кривошипным подшипникам и
по сверлению в шатуне идет на смазывание поршневых подшипников. При
этом наиболее нагруженные поршневые подшипники получают масло в
последнюю очередь.
В крейцкопфном двигателе Бурмейстер и Вайн типа МС от циркуляционной
системы смазки масло распределяется по двум магистралям (рис. 7.5). По
одной, пройдя через регулируемый клапан
Смазочная система подшипников и охлаждения поршней дизеля БМЗ
ДКРН-10 (SMC)
146
РИС. 7.5.
3, масло подается к рамовым 2 и упорному 1 подшипникам. По другой масло
поступает на смазывание цепного привода 4, ГТК 5 и через телескопические
трубы к крейцкопфным узлам 7. Здесь масло распределяется на охлаждение
поршня 6, смазывание ползунов 7, крейцкопфного и шатунного 8
подшипников. Затем масло стекает в поддон 9 и оттуда в циркуляционную
систему.
Во избежание попадания в циркуляционное масло топлива подшипники
распределительного вала / и топливных насосов смазываются от отдельной
системы (рис. 7.6), куда входят небольшая циркуляционная цистерна 4, насосы
5, охладитель 3 и фильтры тонкой очистки 2.
В дизеле МАН (рис. 7.7) масло из общей .магистрали 2 поступает на
смазывание рамовых подшипников 3, охлаждение параллелей /, смазывание
шестерен привода и подшипников распределительного вала.-По сверлениям в
шейках и щеках вала масло поступает на смазывание шатунных подшипников
4 и по сверлению а в теле шатуна движется вверх.
Обычно в подшипниках применяют гидродинамический режим смазывания,
но в крейцкопфных подшипниках поддержание масляного клина затруднено
ввиду наличия больших нагрузок и малой скорости движения подшипника
относительно цапфы. Поэтому режим смазывания приближается к
гидростатическому, при котором поддерживающий масляный слой создается
благодаря высокому давлению, создаваемому в масляных канавках под
действием нагрузки, либо с помощью масляных насосов, навешиваемых на
крейцкопф. К насосу 2 (рис. 7.8) масло подводится из системы по сверлению е
в стержне шатуна (в насосе давление поднимается 147
Рис. 7.8. Схема подвода масла к крайцкопфным подшипникам дизеля МЛН K.Z
до 3,5—14 МПа) и через отверстия в цапфах подается в канавку d нижних
вкладышей крейцкопфного подшипника 3. Маслораспределительные канавки
распределяют масло по рабочей поверхности вкладыша. По сверлениям Ь, с
масло подводится к верхним вкладышам 7, затем по
сверлениям а в поперечине поступает на смазывание
подошвы ползуна. Таким образом, к нагруженным
нижним вкладышам масло поступает под высоким
давлением, а к верхним ненагруженным и к ползуну оно
идет от общей магистрали циркуляционной смазочной
системы.
Крейцкопфный насос двигателя МАН (рис. 7.9) —
сдвоенный плунжерный, прикреплен к верхней части
стержня шатуна I и приводится в действие с помощью
рычагов вследствие качательного движения шатуна.
Каждый насосный элемент состоит из плунжера 6,
втулки 5 и крышки 3. В верхней части втулки имеются
отверстия, через которые надплунжерное пространство
заполняется маслом, на фланец втулки опирается корпус
невозвратного клапана 4. Рычаг 2 шарнирно прикреплен
к поперечине крейцкопфа, насосный рычаг 7 — к шатуну. При качательном
148
Рис. 7.9.
Крейцкопфный насос
дизеля МАН KZ
Рис. 7.10. Шарнирные трубы для подачи масла на охлаждение поршня
движении шатуна рычаг 7 поворачивается вокруг своей оси и заставляет
плунжеры насоса совершать возвратно-поступательное движение.
Масло на охлаждение поршня (рис. 7.10) подводится по двум трубам 3 и 5 с
шарнирным соединением. Труба 5 одним концом присоединена к шарниру 6,
закрепленному па станине, вторым с помощью шарнира 4 — к трубе 3, которая
в свою очередь присоединена к шарниру 2 на поперечине / крейцкопфа.
Пунктиром показаны траектория шарнира 4 и положение трубы 5 при переходе
поршня из среднего положения в НМТ.
Недостатки шарнирной системы: сложность изготовления; герметичность
шарнирных соединений при износе нарушается, что приводит к падению
давления масла в системе охлаждения поршней и, может вызывать перегрев
головок поршней.
Смазочные системы турбокомпрессора (ТК). Смазочную систему
выбирают в зависимости от типа подшипников турбокомпрессора. При
наличии подшипников качения (фирма “Броун-Бовери”) масло заливают в
картер турбокомпрессора, на подшипники оно подается разбрызгивающими
дисками или навешенными на ТК шестеренными насосами,
7.11.Гравнтацнонная смазочная система ГТК
149
Для смазывания ТК с подшипниками скольжения применяют две системы:
напорно-гравитационную и автономную гравитационную. В напорногравитационной системе масло к подшипникам подается непосредственно от
насоса циркуляционной смазочной системы двигателя. В случае остановки
насоса в течение некоторого времени оно продолжает поступать из
предусмотренной для этой цели напорной (гравитационной) цистерны.
Недостаток системы состоит в использовании масла, в полной мере не
отвечающего повышенным требованиям чистоты и качества.
В мощных судовых двигателях отдается предпочтение автономной
гравитационной системе (рис. 7.11). Масло из сточной цистерны 6 одним из
двух автономных насосов 5 нагнетается через фильтр 4 и охладитель 3 в
напорную цистерну (с переливной трубой 2), установленную на 5—9 м выше
турбокомпрессоров. Из цистерны масло самотеком через фильтры 8 поступает
к подшипникам турбокомпрессора, затем стекает в цистерну 1. Для
наблюдения за потоком масла в трубопроводы врезаны смотровые стекла 7.
7.3. Смазывание цилиндров, поршней и поршневых
колец
Смазывание цилиндров. Поршни и кольца, скользящие по поверхности
цилиндра, должны быть разделены масляной пленкой, обеспечивающей
минимальный износ колец, цилиндра и поршня, эффективное уплотнение от
прорыва газов, охлаждение и промывание трущихся поверхностей.
Задача поршневых колец заключается в равномерном распределении
подведенного в цилиндр масла в соответствии с указанными требованиями, и
прежде всего — по высоте втулки цилиндра. При этом, учитывая более
высокие температуры и испарение масла с поверхности, а также более
интенсивную электрохимическую коррозию в верхней части цилиндра,
последняя должна получать масла больше. Если подача масла не регулируется
и оно подводится в избытке (а это характерно для тронковых двигателей со
смазыванием разбрызгиванием), то поршневые кольца должны обеспечивать
поддержание
слоя
масла,
достаточного
для
осуществления
гидродинамического трения, а избыток масла сбрасывать в картер,
одновременно препятствуя его попаданию в камеру сгорания.
Существуют три способа смазывания цилиндров:
смазывание смесью—масло, в количестве 10—15 % примешанное к бензину,
поступает в цилиндр, большая часть его сгорает, часть же оседает на стенках
цилиндра и растаскивается по его поверхности кольцами (в мотоциклетных,
лодочных карбюраторных двигателях);
смазывание разбрызгиванием — масло, вытекающее из подшипников
кривошипно-шатунного механизма, забрасывается на нижнюю часть втулки
цилиндра н разносится по втулке вверх поршне150
выми кольцами при движении поршня вверх, избыток масла сбрасывается в
картер маслосъемными кольцами при движении поршня вниз (в тронковых
средне- и высокооборотных двигателях);
принудительное смазывание от лубрикаторов - масло поступает на
поверхность цилиндров от специальных насосов — лубрикаторов через
штуцера, ввернутые в отверстия во втулке и равномерно расположенные по ее
окружности па расстоянии не менее 0,36—0,38 мм. По обе стороны от
отверстий обычно выфрезерованы маслораспределительные канавки,
направленные под углом вниз и предпочтительно соединяющиеся друг с
другом, тем самым образуя кольцевую волнообразную канавку, с помощью
которой масло распределяется по окружности цилиндра. Края канавок
закруглены в целях образования масляного клина при движении мимо них
поршневых колец. Вверх и вниз от отверстий масло разносится поршневыми
кольцами (в крейцкопфных и некоторых среднеоборотных двигателях, в
которых масло подается в цилиндры как лубрикаторами, так и
разбрызгиванием).
Лубрикатор — многоплунжерный насос высокого давления — применяют
для дозированной подачи масла в цилиндры двигателя под давлением 0,5—0,7
МПа. В корпусе лубрикатора обычно размещается 10—12 плунжерных
насосов, каждый из которых подает масло к одной точке для смазывания.
Дозированную подачу масла можно осуществлять с помощью золотников,
регулирующих количество масла, поступающего к насосному элементу, или
путем изменения полезного хода плунжера.
В корпусе 7 лубрикатора двигателей БМЗ-МАН—Бурмейстер и Вайн (рис.
7.12) размещаются плунжерные пары. Привод плунжеров осуществляется от
кулачков 9, сидящих па общем валике 8, который приводится во вращение от
вала топливных насосов. Плунжеры 6 засасывают масло из корпуса через
нижние шариковые клапаны 5 и нагнетают его через верхние клапаны 3 в
прозрачную пластмассовую ротаметрическую трубку 2, имеющую канал с
небольшой конусностью, внутри которого находится металлический шарик.'Во
время нагнетательного хода плунжера давлением масла шарик поднимается.
Высота подъема шарика характеризует подачу цилиндрового масла. При
попадании воздуха в корпус одного из плунжерных насосов подача масла
прекращается, и шарик опускается.
Подачу масла дозируют изменением холи плунжера насоса, Обычно ход
плунжера составляет 2 мм. но может быть увеличен до 6 мм. Для изменения
подачи всех плунжеров поворачивают эксцентричную ось 10 рычагов, через
которые кулачки воздействуют на плунжеры. Ход каждого плунжера можно
регулировать винтом 1. Установкой эксцентричной оси в определенное
положение и с помощью регулировочного винта ограничивают перемещение
нижнего конца рычага вправо и тем самым ход плунжера. Масло заливают в
лубрикатор через сетчатый фильтр до верхнего уровня
1:,!
смотрового стекла. Для удаления воздуха из насосных элементов отвертывают
винт 4, рукояткой вращают эксцентричную ось рычагов, приводя в действие
плунжеры. Прокачивание прекращают после появления сплошной струи масла
из воздушных отверстий. Для удаления воздуха из системы отсоединяют
трубки у точек смазывания и прокачивают систему.
В мощных тронковых двигателях Вяртсиля Ваза-32 и 46 ЦПГ смазывают
маслом, поступающим по шатуну на охлаждение поршня (рис. 7.13). Из
полости а охлаждения по каналу Ь масло поступает в равномерно
расположенные по окружности сопла, далее оно распределяется по
проточенной в тронке поршня канавке с и заполняет зазор между поршнем и
втулкой. Остальное масло по каналу d сливается в картер.
Подобный метод гарантирует надежное поступление масла и исключает
появление микрозадиров и большие износы, вероятность которых в
высоконапряженных двигателях достаточно велика. Обильный подвод масла
требует применения колец с большим маслосбрасывающим действием в целях
уменьшения его заброса в камеру сгорания и потерь па угар.
Смазывание разбрызгиванием является наиболее простым решением, но по
сравнению с принудительным способом оно облада-
Рис. 7.12. Лубрикатор
дизеля БМЗ МЛН - Бурмейстер и Вайи
152
Рис. 7.13. Схема подвода масла к цилиндру через
поршень
ет двумя существенными недостатками: подача масла па втулку цилиндра
нерегулируема и. как правило, избыточна; па втулку попадает несвежее масло,
проработавшее в циркуляционной системе смазки, частично окислившееся и
потерявшее в известной мере нейтрализующее и другие необходимые свойства.
В противоположность отмеченному, принудительное смазывание позволяет
строго дозировать подачу масла в цилиндры и подавать свежее масло, наиболее
удовлетворяющее по своим характеристикам требованиям смазки цилиндров и
нейтрализации в них кислых соединений.
Подаваемое в цилиндры масло расходуется на смазывание рабочих
поверхностей цилиндров, поршневых колец, поршней, забрасывается в камеру
сгорания и продувочно-выпускные окна (в двухтактных двигателях) либо
сбрасывается в картер или в подпоршневые полости. Масло, распределяемое
топкой пленкой по поверхности цилиндра, выполняя функцию разделения
трущихся поверхностей, одновременно нагревается, подвергается воздействию
горячих, агрессивных продуктов сгорания и воздуха, большим тепловым
потокам со стороны поршня. В масле в результате окислительных процессов
образуются
органические
кислоты,
оно
насыщается
сильными
неорганическими кислотами, сажей. Большая часть масла, особенно
находящаяся на верхней поверхности цилиндра, испаряется. Пары масла
диффундируют в воздух и сгорают либо уносятся с выпускными газами в
выпускной тракт. Остальная часть масла, ставшая более вязкой и вобравшая в
себя продукты старения, частично сбрасывается поршневыми кольцами в картер либо в подпоршневые полости, частично остается па стенках цилиндра н
поршней, преобразовываясь в лаки и нагары.
На толщину масляной пленки на поверхности цилиндра оказывают влияние:
количество подаваемого масла и способ подвода;
скорость движения колец вдоль поверхности цилиндра, зависящая от скорости
поршня и двигателя; радиальное давление колец на втулку, определяемое
нагрузкой цилиндра, упругостью колец и их расположением на поршне;
качество рабочей поверхности цилиндра (шероховатость); свойства масла
(вязкость, маслянистость, термическая стабильность и пр.); температура и
давление газов в цилиндре, температура смазываемых поверхностей втулки,
поршня.
Необходимое возобновление или освежение масляной пленки на рабочей
поверхности цилиндра в двигателе с подачей масла разбрызгиванием
происходит при каждом ходе поршня вверх. В двигателе с принудительным
смазыванием нерегулярность поступления масла из штуцеров в известной мере
нарушает цикличность возобновления пленки на поверхности цилиндра. Для
сохранения масляной пленки необходимо, чтобы количество возмещаемого
масла Gм покрывало его расход Gмp, обусловленный испарением и сгоранием
масла Gисп. его забрасыванием кольцами в камеру сгорания Gкс (частично это
масло сгорает, переходит в нагары, уносится с выпускными газами), сбросом
частично окислившегося масла в выпуск153