Устройство и принцип работы системы смазки двигателя

Устройство и принцип работы системы смазки двигателя

Система смазки в двигателе необходима для уменьшения силы трения между его подвижными деталями. Дополнительно она выполняет функции охлаждения основных узлов, повышает срок их службы, защищает от коррозии, а также очищает от загрязнений (продуктов износа и нагара). Рабочей жидкостью (смазочным материалом) при этом выступает моторное масло, которое может подаваться под давлением, разбрызгиванием или самотеком. Это определяет вид, конструкцию и принцип работы системы.

Обслуживание насосного оборудования

При эксплуатации насосного оборудования приходится сталкиваться со следующими наиболее часто возникающими проблемами:

• Деформация и разрушение уплотнений
• Скачкообразное движение
• Заедание
• Коррозия
• Нарушение электрического контакта
• Малый интервал до повторного смазывания
• Вытекание смазки из узлов трения
• Повышенный шум и вибрация
• Снижение производительности насосного оборудования

Практика показывает, что снизить вероятность возникновения перечисленных проблем или полностью их предотвратить можно путем проведения своевременного и грамотного технического обслуживания насосов.

Обязательным условием долговременной надежной работы оборудования является правильный подбор и применение смазочных материалов, отвечающих всем условиям эксплуатации каждого из узлов.

Материалы MODENGY и EFELE эффективно решают проблемы, связанные с эксплуатацией и обслуживанием насосов любых типов. Разработанные с учетом требований, предъявляемых к узлам насосного оборудования, данные материалы обеспечивают его надежную работу в течение длительного времени.

Смазыванию подлежат подшипники, направляющие скольжения, резьбовые соединения, электрические контакты, уплотнения и прокладки насосов. В зависимости от конструкции и назначения насосов эти элементы могут эксплуатироваться в широком диапазоне температур, нагрузок и скоростей.

Виды масляных насосов, их устройство и принцип работы

Задача у насоса простая: качай себе моторное масло по кругу. А вот вариантов конструкции есть несколько, поскольку во всём мире инженеры продолжают совершенствовать каждый, даже самый мелкий, узел автомобиля.

По конструкции насосы бывают роторные, шестеренные (с наружным и внутренним зацеплением шестерен) и шиберные (пластинчатые).

Самый простой шестеренный маслонасос представляет собой две шестерни с удлиненными зубьями, установленные в рабочей камере так, чтобы входить в зацепление. Одна из шестерен соединена с валом насоса, то есть является ведущей, вторая ведомая, вращается только благодаря зацеплению с первой. Моторное масло подхватывается шестернями во время вращения и переносится на противоположную сторону, в масляные каналы. Это схема насоса с наружным шестеренным зацеплением.

По адаптивности различают регулируемые и нерегулируемые типы насосов.

1. У первых есть возможность менять производительность в зависимости от того, какая у двигателя на данный момент есть потребность в смазке. Регулируемые насосы гарантируют, что в любое время мотор будет получать столько масла, сколько ему надо.

Типы привода насоса бывают электрические и механические.

1. Электрические маслонасосы встречаются довольно редко как конструктивное решение. Используются они в турбированных двигателях, рассчитанных на высокие (спортивные) нагрузки. Электропривод нужен для того, чтобы насос продолжал работать после того, как двигатель остановится, охлаждая раскаленную турбину.
2. Механические масляные насосы с приводом от коленвала двигателя используются в большинстве автомобилей. Привод может быть ременным или зубчатым, это зависит от конструкторского решения. Скорость работы насоса (и его продуктивность в единицу времени) зависят от нагрузки на двигатель. В этом есть своя логика: чем быстрей работает мотор, тем больше ему нужно охлаждение, очистка и смазка.

Где стоит масляный насос? Если говорить о системе смазки с “мокрым” картером, то есть обычной, то в ней насос стоит внизу, подавая масло в систему из картера, снизу вверх. Если это нерегулируемый тип насоса, то при создании избыточного давления лишнее масло будет сливаться через редукционный клапан обратно в картер. На обычный двигатель достаточно одного насоса.

Система смазки с сухим картером, когда для масла предусмотрен отдельный резервуар, устанавливается на мощные спортивные автомобили, а значит, рассчитывается на высокую нагрузку. На такой двигатель могут ставиться два и даже три масляных насоса, поскольку на максимальной скорости такой двигатель требует и охлаждения, и смазки.

Классификация насосных агрегатов и сферы их применения

Разновидность насосных агрегатов достаточно большая и в зависимости от некоторых факторов (принципа работы, типу привода, области применения, особенностей комплектации и поставленных задач) могут делиться на разные типы.

Поршневой насосный агрегат, устройство которое может выдерживать очень высокое давление и способно, благодаря своей герметичности, работать не только с жидкостями, но и с газами. Рабочая жидкость перемещается за счет вытеснения посредством давления. Применяется данное устройство для перекачки очень большого объема чистой воды из недр земли. Также его широко используют и для перекачивания взрывоопасных жидкостей в химической и нефтяной промышленности.

Роторные насосные устройства. Данный тип насосного агрегата характеризуется взаимодействие рабочих элементов насоса и жидкости, в итоге будут попеременно соединяться с полостями нагнетания и всасывания. В таком насосе отсутствую клапаны. С помощью этого агрегата можно перемещать: дизельное топливо, масло, нефтяные продукты, жидкость с загрязнениями и частичками, лакокрасочную продукцию, смеси, кислоты и другие виды жидкостей.

Мембранный насосные установки. Из-за того, что рабочие детали этого насоса изготавливаются в форме диафрагм его еще называют диафрагменным насосом. Существую одно- и двух мембранные насосы. Принцип действия заключается в воздействие попеременного нагнетания воздуха в рабочие камеры, в процессе чего, мембраны циклично двигаются и вытесняют жидкость. Это оборудование нашло свое применение в перемещении пищевых продуктов и химической промышленности.

Центробежные насосные агрегаты принцип которых лежит в перемещении жидкости при помощи центробежной силы. Благодаря своей простой конструкции и достаточно низкой цене центробежные насосы больше всех пользуются спросом среди потребителей, как в промышленной сфере, так и других отраслей.

Технические характеристики насосных агрегатов позволяют их применять для:

• системы отопления;
• перекачки различных грунтов (горнодобывающей отрасли);
• строительных предприятий;
• подъема масс воды в водоснабжении;
• нефтяной промышленности;
• системы пожаротушения;
• тепловой Электро Станции (ТЭС);
• пищевой промышленности;
• отвода конденсата;
• сельскохозяйственных работ.

Осевые насосные агрегаты. Принцип работы можно понять исходя из названия данного оборудования — перемещение жидкости происходит вдоль оси камеры. Осевые насосы нашли свое применение в: морских судах (когда нужно перекачать жидкость за борт), строительстве, атомной энергетике, системе дренажа, орошении и водоснабжении.

Насосный агрегат вихревой — это такое устройство, в котором при помощи двигателя, лопастей и центробежного колеса образуется вихревой поток (мощнее чем у центробежного) перемещающий жидкость в выходной патрубок. Главным преимуществами данного оборудования есть: низкая стоимость, сильный напор, маленькие габариты и простая конструкция.

Широко применяются в:

• транспортировке щелочей и кислот;
• сельскохозяйственной отрасли;
• водоснабжении небольших насосных станциях;
• подаче питьевой воды на судах.

Винтовой насос, принцип работы которого напоминает мясорубку — перемещение жидкости происходит в процессе вращения вала. С его помощью поднимают глубокозалегающую чистую воду. Еще винтовые насосные агрегаты нашли свое применение в: перемещении пищевых продуктов, строительстве, химической отрасли.

Основные виды насосных агрегатов

В зависимости от привода можно выделить такие виды насосных агрегатов, как:

1. Насосный агрегат с электродвигателем — электронасосный. Наиболее востребованный.
2. Трубонасосный — приводит в действие насос гидротурбина или пневмотурбина.
3. Насосные агрегаты гидравлические — гидроприводным.
4. Пневмоприводное насосное устройство.
5. При помощи карбюраторного двигателя запускается мотонасосный.
6. Дизельный насосный агрегат.
7. Паровой насос.

Учитывая принцип работы насосного агрегата можно выделить такие типы:

• Регулируемый (дозировочный) — имеет высокие показатели точности и способен удерживать в нужном положении подачу рабочей жидкости.
• Объемный насосный агрегат, принцип работы которого заключается в перемещении жидкости в процессе изменения объема рабочей камеры.
• Плунжерный насос, принцип действия которого — возвратно-поступательный.
• Односторонний и двухсторонний насосный агрегат — принцип работы такой же как и в плунжерном, но в одностороннем рабочая жидкость покидает камеру в одну сторону, а в случаи с двухсторонним — в две стороны.

Некоторые неисправности системы смазки

Неисправностей системы смазки не слишком много, а внешних проявлений у них всего два: повышенный расход масла и понижение давления в системе. Каждый признак может свидетельствовать о нескольких неисправностях, выявить которые обычно не представляет труда.

Быстрый расход масла может свидетельствовать о следующих неисправностях:

— Негерметичное крепление масляного фильтра к штуцеру;
— Утечка масла через прокладку картера или масляного насоса;
— Повреждение поддона картера;
— Засорение системы вентиляции картера;
— Некоторые неисправности ГРМ и КШМ.

Понижение давления масла может иметь следующие причины:

— Засорение масляного фильтра;
— Неисправность масляного насоса;
— Неисправность редукционных клапанов;
— Понижение уровня масла в системе;
— Выход из строя датчика давления.

Устранение большинства неисправностей связано с частичной разборкой двигателя (а также сливом масла), поэтому ремонт лучше доверить профессионалам.

Типы уплотнений для консольных насосов К и КМ

Уплотнения являются ответственными функциональными элементами в конструкции консольных насосов. От их технического состояния зависит качество работы и надежность насосного агрегата. Согласно ГОСТ 22247-96 в насосах К и КМ в целях недопущения протечек воды из насоса в окружающую среду применяют следующие виды уплотнительных устройств:

1. Сальниковые уплотнения, выполняемые из нескольких колец многослойной плетеной набивки, которые навиваются на вал и зажимаются в своем гнезде прижимной втулкой. Число колец сальниковой набивки на валу рекомендуется принимать в пределах от четырех до шести. Уплотнение насоса достигается прижатием сальниковой набивки к вращающемуся валу. Набивка представляет собой шнур, сплетенный и/или скрученный из волокнистого материала типа пеньки, льна, джута, асбеста, и пропитанный консистентной смазкой следующего вида:
   • технический жир;
   • воск;
   • натуральные и синтетические смолы;
   • графит и др.

   Волокнистость шнуру необходима для того, чтобы сальниковый уплотнитель не был сплошным и мог пропускать воду.

Это важно! Если сальниковое уплотнение будет полностью герметичным, не будет пропускать воду, то пропитка быстро высохнет, что приведет к износу уплотнения из-за постоянного трения о вал консольного насоса.

Материалы уплотнения обладают высокой износостойкостью, в качестве так называемой «пары трения» применяются хромоникелевые или хромомолибденовые термообработанные стали в паре с силицированным графитом, стали 30Х13 – в паре с бронзой, пропитанной фторопластом, и т.п. Вторичными уплотняющими элементами часто являются резиновые кольца круглого сечения. В отличие от сальника эластомер не подвергается механическому воздействию со стороны вращающегося вала, поэтому ресурс его надежной работы много выше. Торцевые уплотнения при использовании в консольных насосах К и КМ обеспечивают меньшие протечки воды и способны работать при температуре воды до 105 град. Ц.

Слив масла из систем, заправленных фторосодежащими хладагентами

Вместе с этим в низкотемпературных холодильных установках происходит его задержка в сосудах низкого давления. Оно несколько легче, чем фтородержащие хладагенты и его намного сложнее слить, так как это делается в аммиачных системах. Масло постоянно остается в верхнем слое хладагента и его уровень меняется вместе с уровнем хладоносителя. В данных системах хладагент под действием силы тяжести поступает от отделителя жидкости к испарителю. Хладагент низкого давления нагревается хладагентом высокого давления и испаряется. Смешанные с маслом пары поступают на линию всасывания. Хладагент из отделителя жидкости забирается с рабочего уровня.

Регулирующий вентиль настраивается так, чтобы в смотровом окне не было видно ни капли жидкости. Также можно взять хладагент и с линии нагнетания. В данном случае не имеет значения, взят ли он с рабочего уровня или нет.