Вентиляция картера двигателя
Во время работы двигателя из камер сгорания через неплотности между зеркалом цилиндров и поршневыми кольцами в картер двигателя проникают продукты сгорания, воздух, а также пары топлива. Вследствие этого в картере двигателя повышается давление. Всё это, в свою очередь, влечёт за собой потери масла и ухудшение его физико-механических свойств. Чтобы исключить повышение давления в картере и отвести пары топлива и скапливающиеся газы, на двигателях используются специальные системы вентиляции картера.
Сообщение картера с атмосферой на тракторных двигателях, как правило, реализовано посредством сапуна [рис. 1], в основе которого лежит полая деталь произвольной формы, заполненная фильтрующей набивкой из капроновой путанки либо стальной проволоки, и соединённая с атмосферой. Газы из картера отводятся через набивку и трубку. Набивка не пропускает песок и пыль внутрь картера и препятствует выбрасыванию из картера двигателя масла. Данная вентиляция называется открытой, естественной, без отсоса газов и применяется в тракторах МТЗ-100, МТЗ-80, Т-150К и прочих, а также в автомобилях КамАЗ. Данный вид вентиляции картера двигателя КамАЗ-740 представлен на [рис. 2, А].
Рис. 1. Схема комбинированной смазочной системы двигателя СМД-62.
4) – Редукционный клапан основной нагнетательной секции масляного насоса;
7) – Перепускной клапан масляной центрифуги;
8) – Главная масляная магистраль;
9) – Наклонный канал в поперечной перегородке блок-картера;
11) – Трубка для подвода масла к турбокомпрессору;
12) – Канал для подвода масла в головку цилиндров;
13) – Отвод для замера давления масла на двигателях выпуска до 1976 г;
14) – Перепускной клапан фильтра турбокомпрессора;
15) – Фильтр турбокомпрессора;
16) – Подшипник ротора турбокомпрессора;
17) – Трубка слива масла из турбокомпрессора;
18) – Вертикальный канал в поперечной перегородке блок-картера;
19) – Маслозаливная горловина;
20) – Маслоизмерительный стержень (щуп);
21) – Обратный клапан системы предпусковой прокачки масла;
22) – Трубка для подвода масла к радиатору;
23) – Трубка для слива масла из радиатора;
24) – Насос предпусковой прокачки пасла;
25) – Перепускной клапан насоса предпусковой прокачки;
26) – Предохранительный клапан радиаторной секции масляного насоса;
27) – Пробка сливного отверстия;
28) – Радиаторная секция масляного насоса;
29) – Основная нагнетательная секция масляного насоса;
30) – Масляная полость шатунной шейки коленчатого вала;
31) – Сверление в передней шейке распределительного вала;
32) – Сверления для слива масла из водяного насоса;
33) – Трубопровод для подвода масла к водяному насосу;
35) – Масляный канал в стержне шатуна;
36) – Поперечное сверление в коренной шейке;
37) – Сверление в щеке для подвода масла к шатунной шейке;
38) – Опора шестерён топливного насоса;
40) – Отвод для замера давления масла на двигателях с 1976 г;
41) – Штуцер для подвода масла к автомату угла опережения подачи топлива;
42) – Сверление в задней шейке распределительного вала;
Рис. 2. Схемы системы вентиляции картера двигателей.
2) – Полость блока цилиндров;
11) – Дроссельная заслонка карбюратора;
Из полости (2) блока цилиндров картерные газы проходят через сапун-уловитель (1) и по газоотводящей трубке (4) поступают в атмосферу. В установленном на картере (3) маховика сапуне-уловителе происходит отделение частиц масла от вытесняемых газов.
На двигателе ЗИЛ-130 применена незамкнутая принудительная система вентиляции картера (закрытого типа). Газы отсасываются из картера во впускной трубопровод (7) [рис. 2, Б] через трубку (5) и корпус (6) клапана вентиляции. С целью задержания капель масла, уносящихся вместе с газами, последние пропускаются через коробчатый маслоуловитель (8). Масло, задержанное таким образом, стекает обратно в поддон (12) картера двигателя.
При прикрытии дроссельной заслонки (11) карбюратора (4) резко возрастает разряжение во впускном трубопроводе, вместе с этим происходит увеличение выноса масла вместе с газами. Чтобы это предотвратить, в систему вентиляции введён клапан (10), который при повышенном разряжении поднимается, уменьшая либо совсем перекрывая отверстие в штуцере (9) трубки (5) вентиляции картера. При открытии дроссельной заслонки происходит уменьшение разряжения во впускном трубопроводе и клапан (10) опускается под воздействием собственной силы тяжести, открывая отверстие в трубке вентиляции для выхода газов. Через воздушный фильтр (1) в картер двигателя поступает свежий воздух.
Источник
Конструкция масляной системы дизеля КАМАЗ 740.11-240
Особенности масляной системы двигателей КАМАЗ 740.11-240, 740.13-260, 740.14-300
Смазочная система комбинированная с «мокрым» картером
Система включает масляный насос, фильтр очистки масла, водомасляный теплообменник, картер масляный, маслоналивную горловину, трубку указателя и указатель уровня масла.
Схема смазочной системы показана на рис. 1
Из картера 13 масляный насос 1 подает масло в фильтр очистки масла 3 и через водомасляный теплообменник 6 в главную магистраль, далее к потребителям.
В смазочную систему также включены клапан системы 2, обеспечивающий давление в главной масляной магистрали 400-550 кПа (4,0-5,5 кгс/см 2 ) при номинальной частоте вращения коленчатого вала двигателя, предохранительный клапан 14, отрегулированный на давление 931-1127 кПа (9.5-11,5 кгс/см 2 ), перепускной клапан 4, отрегулированный на срабатывание при перепаде давления на фильтре 150-220 кПа (1,5-2,2 кгс/см 2 ) и термоклапан 11 включения водомасляного теплообменника.
При температуре масла ниже 95 °С, клапан открыт и основной поток масла поступает в двигатель минуя теплообменник.
При температуре масла более 110° С, термоклапан закрыт и весь поток масла проходит через теплообменник, где охлаждается водой.
Тем самым обеспечивается быстрый прогрев двигателя после запуска и поддержание оптимального температурного режима в процессе эксплуатации.
Конструктивно термоклапан расположен в корпусе масляного фильтра.
Масляный насос (см. рисунок) закреплен на нижней плоскости блока цилиндров.
Ведущее зубчатое колесо напрессовано на передний конец коленчатого вала и имеет 64 зуба, ведомое 52, то есть передаточное отношение 0.8125.
Зазор в зацеплении приводных зубчатых колес регулируется прокладками, устанавливаемыми между привалочными плоскостями насоса и блока, который должен быть 0,15-0,35 мм, момент затяжки болтов крепления масляного насоса к блоку должен быть 49-68.6 Н.м (5-7 кгс.м).
Масляный насос шестеренчатый, односекционный. Содержит корпус 2, крышку 1 и шестерни.
В крышке расположен клапан смазочной системы 13, с пружиной 11. В нагнетающем канале установлен предохранительный клапан, состоящий из шарика, пружины и регулировочных шайб.
Масляный фильтр (см. рисунок) закреплен на правой стороне блока цилиндров и состоит из корпуса 1, двух колпаков 9 и 11, в которых установлены полнопоточный 8 и частично-поточный 4 фильтроэлементы.
Колпаки на резьбе вворачиваются в корпус. Уплотнение колпаков в корпусе осуществляются кольцами 2 и 3.
В корпусе фильтра также расположен перепускной клапан 15 и термоклапан включения водомасляного теплообменника.
Очистка масла в фильтре комбинированная.
Через полнопоточный фильтроэлемент 8 проходит основной поток масла перед поступлением к потребителям, тонкость очистки масла от примесей при этом составляет 40 мкм.
Через частично — поточный фильтроэлемент 4 проходит 3-5 л/мин. где удаляются примеси размерами более 5 мкм.
Из частично-паточного элемента масло сливается в картер. При такой схеме достигается высокая степень очистки масла от примесей.
Масляный картер штампованный, крепится к блоку цилиндров через резинопробковую прокладку. Момент затяжки болтов крепления картера 8 — 17,8 Нм (0,8 — 1,8 кгс.м).
Термоклапан включения водомасляного теплообменника состоит из подпружиненного поршня 13 с термосиловым датчиком 6.
При температуре ниже 93 °С поршень 13 находится в верхнем положении и основная часть потока масла, минуя теплообменник, поступает в двигатель.
При достижении температуры масла (95+2) °С омывающего термосиловой датчик 6, активная масса, находящаяся в баллоне, начинает плавиться и, увеличиваясь в объеме, перемещает шток датчика и поршень 13.
При температуре масла (110+2) °С поршень 13 разобщает полости в фильтре до и после теплообменника и весь поток масла идет через теплообменник.
При превышении температуры масла выше 115 °С срабатывает датчик температуры и на щитке приборов загорается сигнальная лампочка.
Водомасляный теплообменник (рис. Фильтр масляный с теплообменником) установлен на масляном фильтре, кожухотрубного типа, сборный.
Внутри трубок проходит охлаждающая жидкость из системы охлаждения двигателя, снаружи — масло.
Со стороны масла трубки имеют оребрение в виде охлаждающих пластин.
Поток масла в теплообменнике четыре раза пересекает трубки с водой, чем достигается высокая эффективность охлаждения масла.
На двигатели 740.11-240, 740.13-260 и 740.14-300 устанавливаются два типа теплообменников:
— 740.11-1013200 на двигатель 740.11-240,
— 740.20-1013200 на двигатели 740.13-260 и 740.14-300, которые отличаются длиной.
Система вентиляции картера (см. рисунок) открытая, циклонного типа. Картерные газы отводятся из штанговой полости второго цилиндра, через угольник 1, в котором установлен завихритель 2.
При работе двигателя картерные газы, проходя через завихритель 2, получают винтовое движение.
За счет действия центробежных сил капли масла, содержащиеся в газах, отбрасываются к стенке трубы 4 и через трубку 6 сливаются обратно в картер.
Очищенные картерные газы удаляются в атмосферу.
Возможные неисправности системы смазки дизеля и способы устранения
Неисправность
Повышенный расход масла
— Длительная работа двигателя на оборотах холостого хода.
Без необходимости не работать на оборотах холостого хода двигателя.
— Утечка масла через соединения в смазочной системе турбокомпрессора.
Подтянуть соединения, при необходимости заменить прокладки и резиновые рукава.
— Износ сопряжения клапан-втулка в головке цилиндров, старение резиновой манжеты клапана.
Проверить и заменить изношенные детали.
— Засорение воздухоочистителя или колпака воздухозаборника.
Провести обслуживание воздухоочистителя и очистить сетку колпака.
Понижение давления масла в смазочной системе
— Низкий уровень масла в масляном картере.
Проверить и при необходимости долить масло до отметки «В»
— Неисправность приборов контроля давления
Убедиться в исправности приборов
— Применение масла не соответствующей вязкости
Заменить масло на соответствующее химмотологической карте.
— Загрязнение фильтрующих элементов масляного фильтра
Заменить фильтрующие элементы.
— Нарушение регулировки или заедание предохранительного клапана или клапана смазочной системы
Проверить клапаны и устранить заедание, при необходимости отрегулировать или заменить неисправные детали.
— Засорение заборника масляного насоса
— Попадание охлаждающей жидкости в масло
Проверить герметичность водяной полости, уплотнение гильз цилиндров, герметичность водомасляного теплообменника, неисправные детали заменить.
— Утечки масла в местах соединений и масляных магистралях смазочной системы
Проверить состояние технологических заглушек, пробок, затяжку крепежных деталей в местах соединений, состояние уплотнительных колец и прокладок
— Нарушение работоспособности масляного насоса
Снять насос и на специальном стенде проверить работоспособность.
— Недопустимое возрастание зазора в подшипниках коленвала и распредвала
Произвести ремонт двигателя.
Загорание сигнализатора аварийной температуры масла
— Неисправность датчика аварийной температуры масла
Убедиться в исправности датчика, при необходимости заменить.
— Заедание термоклапана включения теплообменника, неисправность термосилового датчика
Проверить работу термоклапана включения теплообменника, при необходимости устранить заедания или заменить датчик.
— Засорение трубок или загрязнение охлаждающих пластин
Проверить водомасляный теплообменник на предмет засорения трубок и загрязнения охлаждающих пластин, при необходимости промыть или заменить теплообменник.
Повышение давления масла в смазочной системе
Заменить масло на соответствующее химмотологической карте
— Нарушение герметичности линии управляющего сигнала соединяющей главную масляную магистраль с насосом или ее засорение
Проверить трубу подвода масла к насосу, затяжку болтов крепления, наличие отверстия в крышке
— Заедание или нарушение регулировки клапана смазочной системы.
Проверить клапан и устранить заедание, при необходимости заменить неисправные детали.
Ремонт элементов масляной системы
Для разборки, сборки и проверки масляного насоса:
— слейте масло из картера, выверните болты крепления и снимите картер;
— снимите всасывающую трубку 4 (рис.) с фланцем, кронштейном и чашкой в сборе и трубку подводящую клапана системы смазывания;
— выверните болты крепления масляного насоса 1, снимите насос;
— снимите шестерню масляного насоса съемником И80 1.02.000 (рис.), для этого болты 3 вверните до упора их в шестерню 5, винт 1 уприте в торец вала.
Вращая рукоятку, вверните винт в траверсу до полного снятия шестерни;
— выверните болты крепления нагнетающей и радиаторной секций масляного насоса и разберите его;
— замерьте радиальный и торцовый зазоры нагнетающей и радиаторной секций, зазоры в зацеплении зубьев шестерен в радиаторной и нагнетающей секциях, между ведущим валом и отверстием в корпусе, между осью и шестерней. При необходимости замените изношенные детали;
— при сборке насоса не допускайте повторное использование отгибных шайб.
После сборки насоса валик должен проворачиваться от руки плавно, без заеданий;
— испытайте насос на стенде с использованием масла М10Г2К или М10ДМ.
При частоте вращения валика 2800 — 60 мин -1 и разрежении на всасывании 12-15 кПа подача насосом должна быть не менее 130 л/мин при давлении на выходе 0,35 — 0,40 МПа;
— отрегулируйте давление срабатывания клапана смазочной системы, которое должно быть 0,40 — 0,45 МПа.
Для регулирования допускается использование не более 3-х шайб, устанавливаемых под пружину.
При несоответствии давления-начала открытия клапана, замените пружину. Повторное использование шплинта пробки не допускается.
Моменты затяжки резьбовых соединений, Н.м (кгс.м)
Болты крепления масляного насоса 49,0 — 68,6 (5 — 7)
Болты крепления крышки 39,2 — 54,9 (4 — 5,6)
Болты крепления трубки к насосу 19,6-24,5 (2-2,5)
Колпаки масляного фильтра 49,0- 58,8 (5 — 6)
Пробка термоклапана фильтра 47,0- 58,8 (4,8 — 6)
Сливные пробки колпаков 24,5-39,2 (2,5-4,0)
Болты крепления масляного фильтра 88,2-112,6 (9,0-12,5)
Гайка крепления ведомой шестерни привода масляного насоса 98,1-117,6 (10-12)
Размеры деталей и допустимый износ, мм
Диаметр шестерен 55,44 — 55,47
Допустимый диаметр шестерен 55,4
Радиальный зазор между зубьями шестерен и стенкой корпуса 0,130-0,206
Допустимый радиальный зазор 0,25
Высота шестерен 34,913 -34,975
Допустимая высота шестерен 34,900
Глубина колодца 35,050-35,089
Допустимый торцевой зазор 0,2
Диаметр шеек валика 19,920 — 19,899
Допустимый диаметр шеек 19,85
Диаметр втулок в корпусе под шейки валика 19,98-19,959
Допустимый диаметр втулок 20,10
Допустимый диаметр оси 19,85
Диаметр втулок ведомой шестерни 20,040-20,073
Допустимый диаметр втулок 20,080
Диаметр плунжера клапана 15,968-15,941
Допустимый диаметр плунжера 15,92
Диаметр отверстия в крышке под клапан 16,000-16,027
Усилие пружины клапана сжатой до размера 44 мм, Н 60-74
Для разборки, сборки и проверки фильтра масляного:
— слейте охлаждающую жидкость из системы охлаждения двигателя;
— выверните сливные пробки с колпаков и слейте масло из фильтра;
— отсоедините патрубки подвода и отвода охлаждающей жидкости к теплообменнику;
— выверните пять болтов крепления и снимите фильтр с теплообменником;
— отверните гайки и отсоедините теплообменник от фильтра;
— выверните колпаки из корпуса, промойте внутреннюю полость дизельным топливом, проверьте целостность уплотнительных колец, упорных пружин, при повреждении замените;
— собранный фильтр проверьте на герметичность сжатым воздухом 490 кПа в воде;
— проверьте давление начала открытия перепускного клапана, которое должно быть 0,147-0,216 МПа;
— проверьте работоспособность термоклапана включения теплообменника.
При температуре масла (50-70) °С расход через клапан должен быть не менее 70 л/мин при давлении 0,147 кПа и не более 5 л/мин при температуре 100-110 °С.
При необходимости замените термосиловой датчик ТС 103-1306090-30.
Для разборки, сборки и проверки работы водомасляного теплообменника:
— установите заглушки на фланцы подвода масла и опрессуйте масляную полость давлением 0,79-0,83 МПа в воде, при обнаружении негерметичности снимите подводящий и отводящий коллекторы теплообменника и выньте сердцевину из корпуса, замените уплотнительные кольца или, при повреждении трубок сердцевину.
Источник
