Page 1

Молодежный инновационный форум Приволжского федерального округа Конкурс научно-технического творчества молодежи (НТТМ) Интернет-сайт: http://ify.ulstu.ru. Ульяновск, 2011 год УДК. 629.3:631.3

Изменение конструкции привода масляного насоса в системе смазки ДВС ГОУ СПО «Починковский сельскохозяйственный техникум» Дуденков Александр, студент Научный руководитель: Чекушин Владимир Николаевич, преподаватель спец. дисциплин, кандидат технических наук Система смазки предназначена для снижения трения между сопряженными деталями двигателя. Кроме выполнения основной функции, система смазки обеспечивает охлаждение деталей двигателя, удаление продуктов нагара и износа, защиту деталей двигателя от коррозии. В современных двигателях применяется комбинированная система смазки, в которой часть деталей смазывается под давлением, а другая часть – разбрызгиванием или самотеком. Смазка двигателя осуществляется циклически. При работе двигателя масляный насос закачивает масло в систему. Под давлением масло подается в масляный фильтр, где очищается от механических примесей. Затем по каналам масло поступает к коренным и шатунным шейкам (подшипникам) коленчатого вала, опорам распределительного вала, верхней опоре шатуна для смазки поршневого пальца. На рабочую поверхность цилиндра масло подается через отверстия в нижней опоре шатуна или с помощью специальных форсунок. Остальные части двигателя смазываются разбрызгиванием. Масло, которое вытекает через зазоры в соединениях, разбрызгивается движущимися частями кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов. При этом образуется масляный туман, который оседает на другие детали двигателя и смазывает их. Под действием сил тяжести масло стекает в поддон и цикл смазки повторяется. Стабильное давление в системе смазки снижает силу трения, износ деталей, улучшает процесс смазки. Давление в системе смазки 4-тактного двигателя должно быть достаточно большим - это знают все. Роль масляного насоса и состояние вкладышей коленвала тоже общеизвестна. Но в системе смазки есть еще и другие элементы, которым обычно уделяют гораздо меньше внимания. А зря. Речь идет о трех клапанах: обратном, перепускном и редукционном. Они присутствуют во всех маломальски серьезных двигателях, дефекты в них могут существенно снизить ресурс мотора. У большинства мотоциклетных двигателей цилиндры расположены вертикально или с небольшим наклоном. При такой компоновке насосу приходится поднимать масло из поддона к вкладышам коленвала, а затем еще выше - в головку блока цилиндров, чтобы смазать распредвал, коромысла и другие, содержащиеся в ней подвижные детали. После остановки двигателя масло из каналов стремится стечь обратно


Молодежный инновационный форум Приволжского федерального округа Конкурс научно-технического творчества молодежи (НТТМ) Интернет-сайт: http://ify.ulstu.ru. Ульяновск, 2011 год в поддон, и, если это произойдет, при последующем пуске все трущиеся пары будут некоторое время работать в режиме полусухого трения, пока насос не заполнит маслом всю систему. Чтобы исключить этот предаварийный режим, путь маслу преграждает обратный клапан. Как правило, он расположен либо в масляном фильтре сменного типа, либо в блоке цилиндров. Реже встречаются другие варианты его установки, например, в трубке, подводящей масло к головке цилиндра. О неисправности этого клапана вам сообщит долго не желающая гаснуть после запуска двигателя контрольная лампочка давления масла. Последствия отказа узла проявляются не сразу, но однако знайте, что при каждом очередном запуске двигатель будет терять часть своего ресурса. Клапан, расположенный в блоке цилиндров, как правило, служит долго, а вот установленный в масляном фильтре, нередко с самого начала не желает работать так, как надо. Поэтому при покупке фильтра проверьте его. На стороне, направленной к двигателю, есть одно большое отверстие с резьбой и несколько мелких вокруг него. Сквозь мелкие отверстия обычно видно резиновое кольцо клапана. Попробуйте дунуть в фильтр через центральное отверстие. При исправном клапане воздух не будет проходить, а в себя воздух можно втянуть с минимальным сопротивлением. Если же «дышится» легко в обе стороны, то такой фильтр лучше сразу вернуть продавцу. Но перед тем, как идти в магазин, чтобы не гонять зря продавца за новыми фильтрами, убедитесь, изучив справочную литературу, что клапан должен находиться именно в нем, а не в блоке. Чтобы давление было достаточным уже с минимальных рабочих оборотов коленвала и не выходило из разумных пределов на максимуме, нужен редукционный клапан. Как правило, он представляет собой подпружиненный шарик, установленный в корпусе масляного насоса или в сливном канале сразу за ним. «Лишнее» давление, сжимая пружинку, отодвигает шарик от седла, и избыток масла сливается в поддон. Клапан устанавливается до фильтра, и поэтому работает в тяжелых условиях. Различные частицы из неочищенного масла, просачиваясь в щель между шариком и седлом, изнашивают их. Со временем в этой паре образуется выработка, и пара теряет герметичность. Этот дефект проявляется в том, что контрольная лампа давления масла загорается при работе прогретого двигателя на холостом ходу, но тут же гаснет при увеличении оборотов. Если на шарике видны выработка или раковины, то можно заменить на другой того же размера. При сборке его нужно слегка «пристукнуть» к седлу через проставку из мягкого металла. Бывает, что роль клапана выполняет стаканчик или деталь какойлибо другой формы. Смекайте: в одних случаях можно поправить дело, притерев эту деталь к ее седлу. В других - ее место успешно займет шарик от подшипника. А иногда приходится изготавливать новые детали или менять весь узел. Не забудьте после ремонта проверить давление в двигателе механическим манометром: соедините его с масляной системой


Молодежный инновационный форум Приволжского федерального округа Конкурс научно-технического творчества молодежи (НТТМ) Интернет-сайт: http://ify.ulstu.ru. Ульяновск, 2011 год при помощи шланга. Подсоединить шланг нужно к штуцеру, вкрученному вместо штатного датчика. Примите к сведению, что электрические манометры, использующиеся на некоторых мотоциклах или автомобилях, особой точностью не отличаются. Напоследок еще раз напомним простейшие приемы, которые помогут избежать многих бед: - своевременно меняйте масло и фильтр, - используйте только качественные расходные материалы, рекомендованные заводом-изготовителем, - периодически, по мере необходимости, промывайте двигатель перед заменой масла. Может, это прозвучит для кого-то кощунственно, но за рубежом опытные механики после любого вскрытия двигателя заводят его, дают поработать несколько минут и меняют масло с фильтром, затем процедуру повторяют через 200-500 км. И о герметике. Он, несомненно, - вещь полезная, но старайтесь применять его только при необходимости. Если она все-таки наступит, то наносите герметик тонким слоем и ровно столько, сколько нужно. Переусердствуете - излишки потом обнаружите в маслоприемнике. Предложения по решению проблемы: 1. Изменение числа оборотов. 2. Уменьшение диаметра шестерни на приводе насоса. 3. Изменение объемной подачи. 4. Смещение первой шестерни насоса относительно другой под действием этого же давления что и в системе смазки. Для нас более приемлем первый способ. Большое давление существенно не влияет на износ двигателя, т.к. увеличивается расход мощности на увеличение числа оборотов до 5%. Важно иметь стабильно постоянное давление при изменяющихся числах оборотов двигателя и увеличение износа во время эксплуатации. Шестеренчатый насос создает циркуляцию масла в смазочной системе двигателя. Он установлен обычно на блок-картере или на крышке коренного подшипника коленчатого вала. Насосы смазочной системы выполняют двухсекционными и односекционными. Двухсекционный насос имеет две секции: основную и радиаторную. Секции разделены между собой проставкой. Каждая секция работает независимо от другой как односекционный насос. Односекционный насос состоит из маслоприемника, корпуса, крышки и двух шестерен. В корпусе насоса выполнены два цилиндрических колодца для установки шестерен. Ведущая шестерня насоса крепится шпонкой на валу, который опирается на втулки, запрессованные в корпусе и крышке насоса. Ведомая шестерня, находясь в зацеплении с ведущей, свободно вращается на пальце, запрессованном в корпусе. Вращаясь в разные стороны, шестерни зубьями перегоняют масло от входного канала корпуса к нагнетательному. В корпусе насоса есть прилив, в расточке которого смонтирован редукционный клапан. Последний предотвращает чрезмерное повышение давления, которое


Молодежный инновационный форум Приволжского федерального округа Конкурс научно-технического творчества молодежи (НТТМ) Интернет-сайт: http://ify.ulstu.ru. Ульяновск, 2011 год создается масляным насосом при пуске холодного двигателя, т. е. когда масло имеет большую вязкость. С помощью регулировочного винта можно изменить силу давления пружины клапана. Привод масляного насоса осуществляется у тракторных двигателей от коленчатого вала через приводную шестерню, а у автомобильных - от шестерни, выполненной заодно с распределительным валом. Для подачи масла в смазочную систему во время запуска пускового двигателя некоторые тракторные двигатели имеют предпусковой насос. Шестерня привода предпускового насоса находится в постоянном зацеплении с шестерней пускового двигателя. Поэтому после его запуска шестерни предпускового насоса забирают масло через заборную трубку из поддона картера и подают через обратный клапан в масляную магистраль. После запуска основного двигателя давление в масляной магистрали повышается и срабатывает обратный клапан, перекрывая поступление масла из блок - картера в предпусковой насос. Уменьшение диаметра шестерни на приводе насоса. Шестерню привода коленчатого вала делаем меньшего диаметра, а шестерню масленого насоса большего диаметра. За счет этого увеличится рабочий ход, и давление в системе смазки повышается. В результате изменения привода масленого насоса получаем увеличение давления в системе смазки двигателя, который работал 50% ресурса. С увеличением давления улучшаются условия работы трущихся деталей, то есть уменьшается износ. Увеличивается ресурс двигателя на 20%. Испытание проводили на трактор МТЗ-82 с двигателем Д-240 в условиях рядовой эксплуатации. Ларц шестерен изготовляли в заводских условиях. Экономическая эффективность данного предложения составляет 30 тыс.руб в год затраты 25 тыс. Калькуляция затрат на изменение привода. Зарплата 5 тыс. руб. Материалы 15 тыс. руб. Прочие расходы 5 тыс руб. Всего: 25 тыс. руб.


Молодежный инновационный форум Приволжского федерального округа Конкурс научно-технического творчества молодежи (НТТМ) Интернет-сайт: http://ify.ulstu.ru. Ульяновск, 2011 год

м м

δ и

знос

0

Кривая обычного двигателя

.06

После изменения конструкции

0 .03

р есурс

2 0%

Список литературы 1. А.Г.Пузанков. Автомобили, устройство и техническое обслуживание. 2. С.Ф.Головин, В.М.Коншин, А.В.Рубайлов Эксплуатация и техническое обслуживание дорожных машин, автомобилей и тракторов. 3. С.М.Бабусенко. Ремонт тракторов и автомобилей.

/Dudenkov_A  

http://ify.ulstu.ru/sites/default/files/Dudenkov_A.pdf

Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you