UKA
AD OLEJENIA (SMAROWANIA)
Cele smarowania:
- smarowanie powierzchni części współpracujących w celu zmniejszenia tarcia,
wydzielania ciepła i zużycia materiałów części współpracujących
- odprowadzanie ciepła
- usuwanie zanieczyszczeń
- uszczelnianie tłoka w tulei
- niekiedy chłodzenie elementów silnika przez natrysk oleju (np. tłoka)
-
Zasada olejenia
Tarcie pÅ‚ynne - warstewka oleju o gruboÅ›ci 1 ÷ 25 µm.
Ciśnienie w warstewce oleju występuje w wyniku działania tzw. klina olejowego,
powstającego wskutek ruchu względnego części współpracujących. Ciśnienie
w klinie olejowym 20 ÷ 40 MPa.
Wymagania w stosunku do olejów silnikowych:
- mała wrażliwość właściwości na zmienne warunki: temperaturę, prędkość
względną, ciśnienie zasilania łożysk, czynniki chemiczne występujące w silniku;
właściwości te to: lepkość, smarność, gęstość, współczynnik przewodnictwa
cieplnego, niepowodowanie korozji, odporność na pienienie, odporność na
wysokÄ… i niskÄ… temperaturÄ™ itd.
- duża trwałość i niezmienność właściwości w czasie eksploatacji
Oleje silnikowe to mieszanina olejów bazowych (naturalnych i syntetycznych) oraz
dodatków uszlachetniających.
Systemy olejenia
- olejenie pod ciśnieniem
- olejenie rozbryzgowe - mgłą olejową
- olejenie mieszankowe - w silniku dwusuwowym ze sprężaniem w skrzyni
korbowej (w stosunku objÄ™toÅ›ciowym do paliwa1:50 ÷ 1:30)
- olejenie świeżym olejem w silniku dwusuwowym nowej generacji (w stosunku
objÄ™toÅ›ciowym do paliwa1:400 ÷ 1:200)
Olejenie pod ciśnieniem
Punkty, do których olej jest doprowadzany pod ciśnieniem:
- łożyska ślizgowe wału korbowego: główne i korbowe
- łożyska ślizgowe wału rozrządu
- łożyska ślizgowe dz
wigni zaworów
- w silnikach b. obciążonych łożyska ślizgowe sworzeń tłokowy - główka
korbowodu
- popychacze hydrauliczne
1
Ponadto w silnikach b. wysilonych:
- denko tłoka
- gładz
cylindrowa
Pozostałe elementy smarowane rozbryzgowo:
- gładz
cylindrów
- popychacze
- krzywki wału rozrządu
- trzonki zaworów
- koła zębate
itd.
Schemat układu olejenia pod ciśnieniem (z mokrą miską olejową)
- miska olejowa (zbiornik oleju)
- smok oleju (wstępny filtr siatkowy)
- pompa oleju - zębata o zazębieniu zewnętrznym lub wewnętrznym
- zawór bezpieczeństwa (ochrona pompy przed przeciążeniem głównie przy
rozruchu na zimno)
- chłodnica oleju z zaworem obiegowym
- filtr oleju pełnego przepływu z zaworem obiegowym
- przewód (króciec) poboru oleju do smarowania dodatkowych urządzeń:
turbosprężarki, dmuchawy, pompy wtryskowej, sprężarki itd.
- zawór redukcyjny, ustalający ciśnienie w układzie
- główny kolektor oleju
- łożyska główne wału korbowego
- otwory olejowe wału korbowego
- łożyska korbowe wału korbowego
- przewód oleju do główki korbowodu
- dysza natrysku oleju na denko tłoka
- kanały oleju do łożysk wału rozrządu
- kanały oleju do popychaczy hydraulicznych
- kanały oleju do osi dz
wigienek zaworowych
- bocznikowy filtr oleju dokładnego oczyszczania
- układ pomiaru ciśnienia oleju w głównym kolektorze
Często stosuje się zawór przelewowy zamiast zaworów bezpieczeństwa
i redukcyjnego.
Układ olejenia z suchą miską olejową
Silniki w samochodach o niskim zawieszeniu i pracujące z dużymi przechyłami
(terenowe).
Układ zawiera:
- zamknięty zbiornik oleju (często użebrowany - dodatkowo funkcja chłodnicy
oleju)
- pompę tłoczącą
- pompÄ™ osuszajÄ…cÄ… o wydatku wiÄ™kszym o 25 ÷ 50 % niż pompa tÅ‚oczÄ…ca
2
Pompa oleju
Wymagany wydatek oleju qol [dm3/(kW·h)]:
niewysilone silniki ZI 20 ÷ 25
silniki ZS, wysilone silniki ZI 25 ÷ 45
doÅ‚adowane silniki ZS 45 ÷ 65
Wydatek oleju Vol = Ne · qol
Pompy zębate o zazębieniu zewnętrznym
- koła o promieniach równych (przełożenie 1:1)
- odciążenie kół przy wylocie : wybranie lub zÄ™by skoÅ›ne (10° ÷ 20°)
- duży moduÅ‚ 2,5 ÷ 4,5 mm
- maÅ‚a liczba zÄ™bów 6 ÷ 14
- duży kÄ…t przyporu 25° ÷ 30° (normalnie 20°)
- korekcja dodatnia
- brak uszczelek
- materiały kół zębatych: stale 45, 55, spieki żelaza
- obudowa pompy ze stopu lekkiego
Pompy zębate o zazębieniu wewnętrznym
- umieszczona na wale korbowym
- koło pędzące jest ułożyskowane na powierzchni zewnętrznej w obudowie
- napęd od wału korbowego przenoszony przez wpust lub ścięcie (luz
promieniowy!)
- koło pędzone ułożyskowane swobodnie na średnicy zewnętrznej
- zarysy zębów: ewolwentowe lub cykloidalne (przy zębach cykloidalnych
w pompie nie ma wkładki sierpowej)
- liczby zębów kół ewolwentowych
koÅ‚o pÄ™dzÄ…ce 17 ÷ 20
koło pędzone o 4 lub 5 więcej
moduł około 3 mm
- liczby zębów kół cykloidalnych
koÅ‚o pÄ™dzÄ…ce 3 ÷ 15
koło pędzone o 1 więcej
Umieszczenie i napęd pompy oleju
Wysokość zasysania mniejsza od 300 mm
Napęd:
- pompy o zazębieniu zewnętrznym: przekładnia kątowa: od wału rozrządu lub od
wału korbowego
- pompy o zazębieniu wewnętrznym: umieszczona na przedniej końcówce wału
korbowego
3
Regulacja ciśnienia oleju
Zmiany oporów przepływu na skutek:
- zmian temperatury
- zużycia silnika - zmian luzów
Rzeczywisty wydatek jest 2 ÷ 3 razy wiÄ™kszy niż zapotrzebowanie w nowym
silniku.
Nadciśnienie w głównym kolektorze olejowym
- peÅ‚ne obciążenie 0,25 ÷ 0,7 MPa (wiÄ™ksze wartoÅ›ci dla silników ZS)
- bieg jaÅ‚owy 0,08 ÷ 0,1 MPa (wiÄ™ksze wartoÅ›ci dla silników ZS)
Zapas oleju w silniku
- 0,05 ÷ 0,09 dm3/kW silniki o ZI
- 0,2 ÷ 0,15 dm3/kW silniki o ZS
Zużycie oleju
- 0,2 ÷ 0,6 % zużycia paliwa dla silników o chÅ‚odzeniu poÅ›rednim
- 0,3 ÷ 1,2 % zużycia paliwa dla silników o chÅ‚odzeniu bezpoÅ›rednim
Wymiana oleju
- 5 ÷ 10 tys. km silniki o ZS
- 15 ÷ 30 tys. km silniki o ZI
Odpowietrzanie skrzyni korbowej
Przedmuchy w warunkach znamionowych 0,4 ÷ 0,7 % natężenia przepÅ‚ywy
powietrza.
- otwarty układ odpowietrzania: niedopuszczalne ze względu na ochronę
środowiska
- zamknięty układ odpowietrzania:
przed przepustnicą - dla dużego obciążenia
za przepustnicą - dla małego obciążenia
- separatory oleju i wygaszacze płomienia (tzw. choinki)
- niekiedy: przewietrzanie skrzyni korbowej: otwory w korku wlewu oleju
Filtrowanie oleju
Zanieczyszczenia: pył, wiórki, piasek formierski, kurz, starte części silnika,
skoksowany olej.
Cel filtrowania
Odfiltrowanie zanieczyszczeÅ„ o wymiarach wiÄ™kszych niż 1 µm, w rzeczywistoÅ›ci
zatrzymywane sÄ… zanieczyszczenia o wymiarach wiÄ™kszych niż 5 ÷ 25 µm.
Filtry o większym oporze przepływu muszą być umieszczone po stronie
ciśnieniowej (niebezpieczeństwo kawitacji).
Filtry bocznikowe dokÅ‚adnego oczyszczania: 5 ÷ 10 % oleju.
4
Smok (filtr wstępnego oczyszczania w misce olejowej)
GÄ™stość oczek 25 ÷ 100 oczek/cm2.
Ochrona przed najgrubszymi zanieczyszczeniami i elementami.
Filtry z wkładem papierowym
Porowaty papier o gruboÅ›ci 0,2 ÷ 0,6 mm nasycany żywicami.
Zatrzymuje zanieczyszczenia o wymiarach wiÄ™kszych niż 5 ÷ 10 µm.
Eksploatacja filtru 5 ÷ 30 tys. km (wymiana filtru przy każdej wymianie oleju).
Filtry odśrodkowe
Dla uzyskania dużej skuteczności stosowany jest napęd hydrauliczny
zapewniający prędkość obrotową około 10000 obr/min.
Napęd mechaniczny (od wału korbowego( jedynie w filtrach zgrubnego
oczyszczania, np. PF 126p., PF 125p.
Przy zimnym rozruchu mała jest skuteczność filtrów odśrodkowych.
Filtry specjalne
Korki magnetyczne w misce olejowej.
Chłodzenie oleju
Olej odprowadza
- 10 ÷ 15 % ciepÅ‚a w wypadku chÅ‚odzenia poÅ›redniego
- 15 ÷ 20 % ciepÅ‚a w wypadku chÅ‚odzenia bezpoÅ›redniego
Chłodzenie oleju konieczne, gdy temperatura oleju
- >120 °C w misce olejowej sposób ciÄ…gÅ‚y
- > 140 °C w misce olejowej sposób okresowy
ChÅ‚odzenie oleju obniża temperaturÄ™ o 20 ÷ 30 °C.
Chłodnice:
- cieczowe - wymiennik cieplny z cieczą chłodzącą silnik
- powietrzne - umieszczone przed chłodnicą cieczy rurki o dodatkowo
zwiększonej powierzchni
5