РАСХОД МАСЛА 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  ..

 

 

 

РАСХОД МАСЛА ДВИГАТЕЛЯ ЗИЛ-130

 



На рис. 63 показана построенная по осредненным данным зависимость количества масла, протекающего через двигатель ЗИЛ-130, от зазора в коренных подшипниках. При изменении зазора от 0,05 до 0,105 мм (допуск на изготовление деталей) расход масла через двигатель может увеличиться в 2 раза (с 4,5 до 9 л/мин).

Предельный зазор в коренных подшипниках изношенного двигателя ЗИЛ-130 достигает 0,17—0,20 мм, а расход масла 18— 19 л/мин при n = 1500 об/мин и 33 — 36 л/мин при п = 3000 об/мин.

 

Увеличение зазоров в коренных и шатунных подшипниках приводит к повышению количества масла, прокачиваемого через двигатель. На первых двигателях ЗИЛ-130 нижний вкладыш коренного подшипника не имел маслораспределителыюй канавки, и смазка к шатунному подшипнику подавалась в течение одной половины оборота коленчатого вала, поэтому увеличение зазоров в шатунных подшипниках приводило лишь к незначительному повышению количества масла, прокачиваемого через магистраль. Так, при увеличении среднего зазора в шатунных подшипниках с 0,040 до 0,080 мм количество прокачиваемого масла возрастало на 25%.

 

 

 

 

 

 

 


Рис. 63.

 

 

 

 

 

При повышении температуры увеличивается количество масла, прокачиваемого через подшипники двигателя и зазоры между толкателями и их направляющими, вследствие уменьшения вязкости. Зависимость этого количества масла от давления его перед подшипниками (после масляных фильтров), частоты вращения коленчатого вала и кинематической вязкости масла может быть представлена эмпирической формулой (в л/мин)

Для нового двигателя ЗИЛ-130 постоянные в зависимости от

исходных зазоров в соединениях имеют следующие значения:

А = 9,3--9,7; В = 0,9-1,8; С = 0,5; D = 0,13--0,14.

Как уже отмечалось, для повышения несущей способности наиболее нагруженных нижних вкладышей коренных подшипников последние на первых двигателях ЗИЛ-130 не имели маслораспределительной канавки. При такой конструкции вследствие большой относительной ширины вкладыша толщина масляной пленки в подшипнике увеличивается и, как следствие, уменьшаются потери на
трение и понижаются температуры вкладыша и вала. Эти несомненные преимущества при длительной эксплуатации двигателя исчезают. В подшипники вместе с маслом попадает некоторое количество загрязнений, которые циркулируют в кольцевой масляной канавке коренного подшипника до тех пор, пока не будут выброшены через зоны стыка вкладыша (так называемые холодильники) или через ненагруженные участки подшипника, в которых зазор больше. Если нижний вкладыш не имеет маслораспределительной канавки, то частицы загрязнений из канавки верхнего вкладыша затягиваются в зазор между коленчатым валом и нижним вкладышем, в результате чего на шейке вала появляются риски и царапины. На нижнем вкладыше в зоне, соответствующей маслораспределительной канавки на верхнем вкладыше, частицы загрязнений прорезают канавку. Уже после пробега автомобилем 30—40 тыс. км глубина этой канавки достигает 0,1—0,2 мм, и несущая способность вкладыша заметно уменьшается.

В нормальных условиях эксплуатации автомобиля и двигателя описанная система смазки работала надежно. Однако в некоторых специфических условиях, например, при резком увеличении частоты вращения коленчатого вала до 3500—4500 об/мин и холодном масле в картере, и особенно при засоренной отложениями сетке маслоприемника, наблюдались отдельные случаи за-диров или проворачивания шатунных вкладышей. При проведении экспериментов с вкладышами с антифрикционным слоем из высоко-оловянистого алюминия эти явления особенно заметны.

Для вкладышей этого типа были проведены опыты с непрерывной подачей смазки к шатунным подшипникам.

Непрерывная подача масла осуществлялась по двум схемам. При схеме Б в нижнем вкладыше коренных подшипников была сделана маслораспределительная канавка, аналогичная канавке в верхнем вкладыше. При схеме А нижний вкладыш не имел канавки, но в коренной шейке было сделано дополнительное отверстие, которое позволило осуществить непрерывную подачу смазки к шатуну от маслораспределительной канавки верхнего вкладыша. Применение непрерывной подачи смазки к шатунным подшипникам значительно увеличило количество масла, прокачиваемого через них. Это количество масла увеличилось почти в 2 раза. Ниже приведено количество масла, прокачиваемого через двигатель (в л/мин) при различных схемах подвода смазки (в числителе — при давлении масла 2,0—2,2 кгс/см2, в знаменателе— при 2,9—
3,1 кгс/см2):

 

 

 

Схема А . ..........9—11/12—14

Схема Б .....11—13/15—17

Серийная схема ........4—6/7—9

 

 

Поскольку схема А отличается от серийной только наличием дополнительного отверстия в коренной шейке, можно сделать вывод, что количество прокачиваемого масла увеличивается лишь

за счет расходов масла через шатунные подшипники. При непрерывной подаче смазки к шатунным подшипникам температура масла, выходящего из этих подшипников, понижается. При частоте вращения 3200 об/мин и полностью открытой дроссельной заслонке температура масла в двигателе ЗИЛ-130 уменьшается более чем на 25° С.

При непрерывной подаче смазки по схеме Б на нижпих вкладышах коренных подшипников рисок и царапин образуется еще больше, чем при серийной схеме, вследствие того, что центробежные силы, действующие в канале коренной шейки, отбрасывают загрязнения, к нижнему вкладышу, где скапливаются загрязнения, затягиваемые из маслораспределительной канавки верхнего вкладыша.

Длительные эксплуатационные испытания двигателей ЗИЛ-130 с непрерывной подачей смазки к шатунным подшипникам с помощью маслораспределительной канавки на нижнем коренном вкладыше показали, что износ вкладышей и шеек коленчатого вала при этом не увеличивается. В настоящее время все двигатели ЗИЛ-130 имеют коренные подшипники с маслораспределительной канавкой на обоих вкладышах.

Расход масла (угар) в двигателе ЗИЛ-130 складывается из расходов масла через зазоры цилиндро-поршневой группы и зазоры между направляющими втулками и стержнями впускных и выпускных клапанов. Угар масла у обкатанного двигателя ЗИЛ-130 с чугунными маслосъемными кольцами составляет 0,19—0,23 кг/ч. При этом расход масла через зазоры между стержнями и направляющими втулками клапанов равен 0,06—0,07 кг/ч, или 25—37% общего расхода масла. По мере износа двигателя угар масла увеличивается. После работы двигателя в течение 1000 ч общий расход масла возрастает до 0,44—0,46 кг/ч, а расход масла через зазоры втулок — до 0,16—0,19 кг/ч. Для уменьшения расхода масла через эти зазоры на стержни клапанов надевают защитные резиновые колпачки. Кроме того, на верхнем конце направляющей втулки впускного клапана отверстие под стержень выполнено с острой кромкой. Оба этих конструктивных мероприятия позволяют уменьшить расход масла через зазоры между направляющими втулками клапанов и их стержнями на 35—40%.

Угар масла в двигателе ЗИЛ-130 в значительной мере зависит от конструкции маслосъемных колец. На основании данных сравнительных испытаний чугунных и стальных пластинчатых хромированных маслосъемных колец с осевым и тангенциальным расширителями было установлено, что последние значительно лучше копируют неровности внутренней рабочей поверхности цилиндра и регулируют толщину масляной пленки, а также значительно снижают расходы масла.

Испытания двигателей, проведенные на пяти автомобилях ЗИЛ-130, показали, что при чугунных маслосъемных кольцах

расход масла после пробега 12 тыс. км состовлял примерно 0,35 кг на 100 км. В случае установки стальных пластинчатых хромированных маслосъемных колец расход масла после такого же пробега снизился до 0,09 кг на 100 км.

На двигателе, имеющем износ цилиндро-поршневой группы в пределах 0,1—0,15 мм (пробег в условиях эксплуатации около 100 тыс. км) после замены чугунных поршневых колец на стальные пластинчатые угар масла уменьшается примерно в 4—5 раз.

Сила прижатия сегмента стального пластинчатого кольца к гильзе цилиндра влияет на условия регулирования расхода масла. Эта сила определяется упругостью собственно сегмента и радиального расширителя кольца, а также величиной начального и конечного зазоров между гильзой цилиндра и поршнем.

Влияние упругости радиального расширителя на расход масла показано ниже:

 

 

Из этих данных следует, что близкий к минимальному расход масла достигается при силе упругости радиального расширителя 3 кгс. Дальнейшее увеличение силы прижатия кольца к стенке гильзы цилиндра незначительно изменяет расход масла. По чертежу сила упругости расширителя равна 4—5 кгс. Расход масла на этом же двигателе с чугунными маслосъемными кольцами равен 0,13 кг/ч.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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