Очистка и охлаждение масла в двигателях тракторов

Во время работы двигателя трактора масло загрязняется металлическими частицами от износа деталей, нагаром, смолами и пылью, проникающей в двигатель. Поэтому все современные двигатели оборудованы приспособлениями для непрерывной очистки масла во время работы. Благодаря этому резко уменьшается износ деталей и удлиняется срок службы масла.

В двигателе масло можно очищать тремя способами: фильтрацией, отстаиванием и центрифугированием (центробежная очистка).

Фильтрация в двигателе трактора. Масло продавливается через мелкие отверстия (поры) фильтра, в результате чего механические загрязняющие частицы задерживаются на поверхности фильтра или в его порах. В качестве фильтров используют сетки, металлические щелевые элементы, картон и т. п.

В системе смазки двигателя СМД-14 и др. применяют щелевые ленточные фильтрующие элементы, устройство которых подобно устройству топливных фильтров.

Масляный фильтр грубой очистки:

а — фильтрующие элементы; б — схема фильтрации; 1 — войлочные уплотнительные кольца; 2 — стяжной болт; 3 и 4 — наружный и внутренний щелевые ленточные фильтрующие элементы; 5 — колпак; 6 — шпилька; 7 — прокладка; 8 — корпус

Для увеличения рабочей поверхности фильтра под колпаком 5 (рис. выше) установлены два фильтрующих элемента 3 и 4. Патрубок, отштампованный вместе с донышком внутреннего элемента 4У плотно входит в вертикальный канал корпуса 8 и центрирует его. Три скобы, отштампованные вместе с донышком внутреннего элемента, обеспечивают центрацию наружного элемента. Места соединения внутреннего и наружного элементов уплотнены войлочными кольцами 1.

Оба фильтрующих элемента работают параллельно. Масло нагнетается под колпак и, проходя сквозь щели в навивке элементов, очищается. Затем оно по желобкам стакана наружного элемента идет в полость двойного дна и далее по отводящему патрубку — в полость внутреннего элемента. Сюда же поступает профильтрованное масло из желобков стакана внутреннего элемента. Далее оно проходит через кольцевой зазор между отводящим патрубком внутреннего элемента и шпилькой 6 в отводящий канал корпуса.

Отстаивание масла в двигателях тракторов. Если масло находится в спокойном состоянии или движется с очень малой скоростью, то частицы, плотность которых больше плотности масла, под действием силы тяжести выпадают в осадок. Этим путем масло очищается в полостях корпусов фильтров и в специальных фильтрах-отстойниках.

Центрифугирование. Этот способ очистки масла основан на том же принципе, что и отстаивание. Разница в том, что частицы осаждаются не под влиянием силы тяжести, а под действием центробежных сил, возникающих при вращательном движении емкости, в которой находится масло.

Центробежным способом масло очищается в полости шатунной шейки коленчатого вала (рис. ниже, а).

Схемы очистки масла центрифугированием:

а — в полости шатунной шейки коленчатого вала; б — в реактивной центрифуге; 1 — маслоподводящий канал; 2 — полость; 3 — маслоотводящий канал; 4 — упор; 5 — ось ротора; 6 и 11 — маслозаборные трубки; 7 — стакан; 8 — крышка; 9 — маслоподводящий канал; 10 — калиброванное отверстие; 12 — выпавший осадок

Масло поступает в полость 2 от коренного подшипника по каналу 1. При вращении вала механические примеси, имеющие большую плотность, чем масло, под действием центробежных сил устремляются от центра вращения и выпадают в осадок на противолежащей поверхности. Очищенное же масло по каналу 3 идет на смазку шатунного подшипника. Отложения грязи периодически удаляют из полости, для чего отвертывают пробку-заглушку.

Качество центробежной очистки масла зависит от ряда условий. Чем выше обороты вала, чем дальше от оси вращения расположена маслоочистительная полость, чем медленнее через нее протекает масло и чем меньше его вязкость, тем лучше оно очищается.
Большинство современных двигателей для очистки масла имеют специальные центробежные очистители-центрифуги, называемые реактивными (рис. выше б), так как их основная рабочая часть — ротор — приводится во вращение реактивными силами, возникающими при истечении масла.

Ротор центрифуги — металлический стакан 7, плотно закрытый крышкой 8 — свободно надет на ось 5. Сквозь крышку пропущены две маслозаборные трубки 6 и 11 с калиброванными отверстиями 10 в наружных концах, направленными касательно к окружности ротора. Когда через маслоподводящий канал 9 в оси нагнетается масло, оно сначала заполняет всю полость ротора, а затем проходит в маслозаборные трубки и выбрасывается в отверстия 10.

Вследствие большой скорости истечения масла из отверстий на трубки 6 и 11 действуют реактивные силы, направленные по касательной к окружности ротора — в сторону, противоположную выходу масла. Эти силы вращают ротор вместе с заполняющим его маслом, поэтому механические примеси под действием центробежных сил устремляются к стенкам ротора и отлагаются на них, а из отверстий 10 выбрасывается очищенное масло. По мере накопления осадка 12 ротор периодически разбирают и очищают.

Скорость вращения ротора, а следовательно, и интенсивность очистки масла зависят от его давления и температуры. При давлении 6 кгс/см2 и температуре 80—85° С ротор делает около 6000 об/мин.

Диаметр нижней шейки оси 5 несколько больше, чем верхней, поэтому площадь верхнего днища стакана ротора меньше площади нижней крышки. Вследствие разности площадей общая сила давления масла, действующая на днище стакана и направленная вверх, больше силы, действующей на крышку. Благодаря этому ротор как бы всплывает и разгружает опорный торец крышки. Если давление в роторе превысит нормальное, то он переместится вверх. Ограничивает его перемещение упор 4.