МАСЛЯНЫЕ ФИЛЬТРЫ ДВИГАТЕЛЯ ЗИЛ-130

  Главная      Учебники - Двигатели     Автомобильный двигатель ЗИЛ-130 (А. М. Кригер) - 1973 год

 поиск по сайту           правообладателям

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  ..

 

 

 

МАСЛЯНЫЕ ФИЛЬТРЫ ДВИГАТЕЛЯ ЗИЛ-130

 

 


Для очистки масла в двигателе ЗИЛ-130 используется система, состоящая из нескольких фильтров, сепараторов, отстойников.

Магнитные металлические частицы из масляного картера удаляются специальным магнитным фильтром, расположенным в сливной пробке. Магнитный фильтр представляет собой подковообраз-ный постоянный магнит, закрепленный во внутренней расточке сливной пробки таким образом, чтобы между полюсами собирались продукты износа чугунных и стальных деталей двигателя. После работы в течение 80—100 ч в магнитном фильтре собирается несколько граммов продуктов износа и его эффективность заметно

снижается, поэтому его необходимо периодически очищать. Этот фильтр может служить хорошим индикатором состояния стальных и чугунных деталей двигателя, так как при появлении по каким-либо причинам повышенных износов этих деталей резко увеличивается количество металлических частиц на фильтре.

Фильтр маслоприемника — следующая ступень очистки масла. Сетка, установленная на входе маслоприемника, имеет ячейки, размер которых в свету составляет 0,7 X 0,7 мм (диаметр проволоки 0,3 мм). Сетка задерживает органические и неорганические

частицы размером больше 0,7 мм. Фактический размер пропускаемых частиц значительно меньше, так как через непродолжительное время сетка покрывается смолистыми отложениями, уменьшающими проходное сечение между ее ячейками.

 

 

 

Рис. 61. Полнопоточная центрифуга

 

 

 



В корпусе фильтра маслоприемника помещен несущий каркас, состоящий из пластин. На каркасе уложена жесткая так называемая каркасная сетка с ячейками больших размеров. Поверх каркасной сетки расположен собственно сетчатый фильтр, закрепленный в корпусе маслоприемника с помощью проволочного замка.

Основная очистка масла, поступающего в двигатель, производится в полнопоточном центробежном масляном фильтре-центрифуге (рис. 61). В корпус 1 центрифуги ввернута полая ось 2, в которую вмонтирована магистральная трубка 3. На оси расположен ротор, свободно вращающийся на упорном шарикоподшипнике и в двух подшипниках скольжения. Ротор состоит из корпуса 4, крышки 5, маслонаправляющей вставки 7 и сетчатого фильтра 6.

Маслонаправляющая вставка вместе с фильтром прижата к корпусу ротора центральной конической пружиной 9. Уплотнительное кольцо 8 между осью и корпусом ротора в его средней части по высоте разделяет зоны грязного (нижняя зона) и очищенного (верхняя зона) масла. Загрязненное масло подается масляным насосом по наклонному каналу А корпуса центрифуги в кольцевую полость В между осью и магистральной трубкой. Далее через радиальные отверстия Г в полости оси и Д в колонке корпуса ротора масло поступает в направляющую вставку, где разделяется на два потока. Один поток направляется через сетчатый фильтр к соплам на привод ротора, другой — через большое количество отверстий в маслонаправляющей вставке вертикально вверх внутрь ротора и затем через кольцевую щель И между крышкой ротора и маслонаправляющей вставкой, наклонные отверстия 3 в колонке корпуса ротора, радиальные отверстия Ж в оси ротора, канал Е в магистральной трубке и канал Б в корпусе центрифуги отводится через главную масляную магистраль двигателя к подшипникам.

Сетчатый фильтр предназначен для защиты сопл центрифуги от закупоривания при сползании слоя отложений со стенок ротора. Вставка в настоящее время изготовляется из пластмассы, а сетка фильтра заключена в каркас из пластмассы.

Струи масла, выходящие под давлением из двух сопл, создают реактивные силы, приводящие во вращение ротор центрифуги. При подводе масла под давлением около 3 кгс/сма ротор вместе с находящимся в нем маслом вращается со скоростью 5000 об/мин. Под действием возникающих центробежных сил механические частицы, а также продукты окисления и распада масла отбрасываются к стенкам крышки 5, где они откладываются, образуя плотный осадок. На случай засорения полнопоточной центрифуги

между каналами А и Б расположен перепускной клапан, который пропускает масло в двигатель помимо центрифуги, если перепад давлений превысит 0,8—1,0 кгс/см2.

На первых серийных двигателях ЗИЛ-130 применялся несколько иной метод очистки масла при помощи пластинчатого фильтра грубой очистки масла, включенного в масляную маги-страль двигателя, и центробежного фильтра, установленного на ответвлении. Эти фильтры были объединены в один блок (рис. 62).

Пластинчатый металлический фильтр 6 смонтирован на крышке 3 и помещен в корпус 1 на шпильках. Крышка уплотнена прокладкой 5. Подвижные элементы фильтра грубой очистки установлены на оси с рукояткой 4 для периодической очистки.

Масло поступает из насоса в канал А и проходит через пластинчатый фильтр грубой очистки, после чего разделяется на два потока. Один поток направляется в масляную магистраль двигателя, а другой — в ротор центрифуги.

 

 

 

 

 

Рис. 62. Блок фильтров двигателя ЗИЛ-130

 

 

 

 

 

Ротор центрифуги вращается под действием реактивного момента, создаваемого струей масла, тангенциально вытекающего из двух сопл. При давлении масла 3 кгс/см2 частота вращения ротора вместе с проходящим по нему маслом составляет 5000— 6000 об/мин. При этом вследствие возникновения центробежных сил механические частицы, находящиеся в масле, разделяются в зависимости от их плотности. Частицы, плотность которых больше плотности масла, перемещаются к внутренней поверхности крышки 2 ротора и откладываются на ней, образуя плотный осадок. Частицы, плотность которых меньше плотности масла (например, пузырьки воздуха, содержащиеся в масле), перемещаются к центру и уносятся с потоком масла.

Эффективность центробежной очистки масла зависит от нескольких факторов: от частоты вращения ротора центрифуги, от времени пребывания частиц в роторе центрифуги и от их скорости осаждения.

Центробежное ускорение зависит от угловой скорости ротора центрифуги Wц и расстояния R, на котором находится частица от оси вращения ротора (в м/с2):

 

 

Из этой формулы следует, что кинематическая вязкость быстро увеличивается при уменьшении температуры масла, вследствие чего скорость осаждения частиц загрязнения уменьшается и ухудшается очистка масла в двигателе.

 

Отсюда следует, что для масла АС-8 при прочих равных условиях предельный радиус частицы, осаждающейся в роторе за один проход через него масла, увеличивается обратно пропорционально температуре масла в картере.

Тщательные сравнительные исследования полно- и частичнопоточной центрифуг в сочетании с пластинчатым фильтром грубой очистки, проведенные на заводе им. И. А. Лихачева и в НАМИ, показали, что полнопоточная центрифуга обладает лучшими показателями очистки, чем комбинация фильтров.

Некоторые данные по этим фильтрующим системам приведены в табл. 19.

Последняя ступень очистки масла — грязесборники в шатунных шейках коленчатого вала. Через каждый грязесборник объемом 40 см3 проходит практически все масло, подаваемое для смазки соответствующего шатунного подшипника. В зависимости от зазора в подшипнике, частоты вращения коленчатого вала, температуры масла и нагрузки на двигатель количество масла, проходящего через грязесборник, может колебаться от 0,2 до 2 л/мин. Радиус вращения крайней точки грязесборника равен 75 мм. Скорость масла в нем при указанных выше расходах масла находится в пределах 0,46—4,7 см/с.

 

По сравнению с центрифугой грязесборник менее эффективен, однако в нем задерживаются наиболее опасные для подшипника твердые и тяжелые частицы.

Сравнительные испытания показывают, что при введении грязе-сборников уменьшаются износы шатунных шеек на 50—60% по сравнению с износом коленчатого вала, не имеющего грязесбор-ников в шатунных шейках.

 

 

19. Некоторые данные полнопоточной центрифуги и комбинации фильтров

 

Параметры

По лнопоточная центрифуга

Комбинация

фильтров

Максимальная частота вращения ро­тора при давлении масла кгс/см2 в об/мин                        

5500

5300

Рабочая емкость ротора в л ....

1,2

1,0

Давление масла, соответствующее взве­шиванию ротора, в кгс/см2

3,15

2,47

Сухая масса ротора в сборе в кг

1,25

1,25

Количество масла, расходуемое на привод ротора при давлении 3,0 кгс/см2, в л/мин . . . -

8,5

8,3

Количество отложений в роторе после 10 ч работы при очистке 15 л масла, содержащего 1% загрязнений, в г

390

360

Время достижения ротором частоты вращения 4500 об/мин при давлении масла 3,0 кгс/см2 вс       

45

63

Содержание воздуха в масле при ра­боте двигателя на холостом ходу с частотой вращения 1000 об/мин и давлении масла 2,5 кгс/см2 в %

4,8—6,7

5—7

Содержание механических примесей в масле при длительных пробегах автомобиля со скоростью 75 км/ч в %    

0,22

0,3

Количество отложений в роторе после пробега автомобилем 8 тыс. км в г

380—390

280—300

Плечо реактивного момента в мм

56

56

Сухая масса фильтра в кг     

3,3

6,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  ..