Масляная система

Назначение

Масляная система (система смазки) дизеля на тепловозе выполняет несколько функций. Главная из них- поддержание необходимого давления масла для обеспечения жидкостного режима трения в подшипниках коленчатого вала и других трущихся узлах дизеля, а также для возможности смазки его цилиндро-поршневой группы.

Кроме того, масляная система служит для охлаждения поршней дизеля и отвода теплоты, образующейся при трении, от смазываемых узлов дизеля и его агрегатов, а также для удаления от рабочих поверхностей трущихся узлов дизеля продуктов их износа.

Для выполнения этих функций масляная система должна быть замкнутой, циркуляционной. Она состоит из внутренней смазочной системы дизеля (она рассмотрена в предыдущей главе) и внешней системы, которая обеспечивает циркуляцию, охлаждение и очистку масла.

Условия работы масляной системы характеризуются несколькими особенностями.

Масло отводит от дизеля значительные количества теплоты, эквивалентные примерно 25 % эффективной его мощности (табл. 6.1) В то же время температура масла не должна быть слишком высокой (обычно 60-80, максимально до 85 °С).

Таблица 6.1

Тип дизеля (мощность)

Интенсивность отвода тепла, кВт

в сма-

в ох-

от

зочное

лаж-

надду-

масло.

даю-

вочно-

Р.

іцую

го воз-

воду,

духа.

Р.

Р возд

ПД1М

2Д100

-

10Д100

11Д45А

14Д40

-

1А-5Д49 (2210 кВт)

2А-5Д49 (2940 кВт)

20ДГ (4400 кВт)

Для возможности отвода тепла масло должно интенсивно циркулировать в системе.

Поэтому подача масляного насоса, обеспечивающего циркуляцию масла, определяется из уравнения теплового баланса: количество тепла Р„, выделяемого в масло в единицу времени, должно равняться количеству тепла, воспринимаемого маслом с учетом его теплоемкости см [кДж/(кг-Ю]:

где р„ - плотность масла, кг/м3; Q* - объемный расход масла (теоретически необходимая подача насоса), м,!/с; Atu- разность температур масла на выходе из дизеля и на входе в него.

Для нормальной работы дизеля необходимо, чтобы разность температур А/м была бы не больше 8-15 °С. Тогда, например, для дизеля 10Д100 при см = 2,05 кДж/(кгХ ХК), рм = 900 кг/м3 и Д/=Н0°С

В действительности, насос дизеля имеет расход 120 м3/ч. Так как в масляную систему тепловоза 2ТЭ10В заливается примерно 1500 кг масла (1,67 м3), то весь объем масла за час перекачивается 120/1,67 = 72 раза. Таким образом, весь круг циркуляции масло проходит менее чем за одну минуту. При такой интенсивной циркуляции в масле со временем протекают различные физико-химические процессы, ухудшающие его свойства («старение» масла).

Масло работает в дизеле в очень тяжелых условиях. В цилиндрах оно соприкасается с горячими газами (температура 1700-2000 °С) нагретыми поверхностями цилиндров и поршней (температура 300-400 °С). При этом масло частично сгорает и коксуется. Часть масла запекается в виде тонкой лаковой пленки на стенках цилиндров и днищах поршней, образуя нагар. При работе дизеля частицы нагара, кокса, сажи, золы под давлением газов из камеры сгорания через зазоры между гильзами, поршнями и поршневыми кольцами попадают в картерное масло и накапливаются в нем.

Масло, в процессе циркуляции стекающее из поршней в картер, разбрызгивается и в мелкораздробленном капельном состоянии, соприкасаясь с воздухом картера, окисляется. При окислении масла в нем образуются как твердые частицы, так и густые смолистые осадки, которые, отлагаясь на стенках маслопроводов, стесняют их сечения и затрудняют циркуляцию масла.

Кроме того, в масло постоянно попадают мелкие металлические частицы, являющиеся результатом износа, истирания поверхностей деталей дизеля и его агрегатов. Они усиливают износ трущихся деталей при циркуляции масла.

Важной особенностью всех твердых частиц любого происхождения, накапливающихся в смазочном масле, является их высокая дисперсность- большинство их имеют размеры не более 1-2 мкм.

В результате накопления твердых частиц, продуктов сгорания и окисления масло ухудшает свои смазочные свойства. Так называемое «старение» масла в процессе работы требует периодической его замены, так как «состарившееся» масло не только не уменьшает износа трущихся деталей дизеля, но и может способствовать его усилению из-за высокого содержания абразивных частиц.

Для продления срока службы масла, для того чтобы оно отвечало своему назначению - уменьшению трения и износа деталей дизеля,- из него необходимо отделять накапливающиеся твердые частицы и осадки. При хорошей очистке срок службы масла может быть продлен в два-три раза с одновременным уменьшением износа деталей дизеля.

Очистка масла в системах смазки тепловозных дизелей осуществляется путем непрерывной его фильтрации. Для надежности очистки система фильтрации масла состоит обычно из нескольких различных фильтров, включенных последовательно или параллельно.

Таким образом, масляная система тепловоза должна включать в себя масляные насосы, охлаждающие устройства, фильтры, трубопроводы, контрольные, регулирующие и защитные приборы. Из-за сложности системы масляные насосы должны развивать достаточно высокое давление (до 0,5-0,8 МПа).

Типы масляных систем. Отдельные элементы масляной системы (насосы, фильтры,теплообменники) могут соединяться между собой по-разному, в зависимости от особенностей их конструкции.

Обычно в системе используется один масляный насос. В этом случае основной поток масла, используемый для смазки дизеля, из масляной ванны дизеля 1 (рис. 6.7, а) засасывается насосом 3, проходит последовательно через охлаждающее устройство 4 (радиатор или теплообменник) и фильтр грубой очистки 2 и поступает в раздаточные коллекторы внутренней системы смазки дизеля. Стекая из узлов дизеля в масляную ванну, масло замыкает свой круг циркуляции. В этой схеме весь поток циркулирующего масла проходит лишь через фильтр грубой очистки 2. Фильтр тонкой очистки 5 включен в систему параллельно основному потоку, поэтому в нем за каждый цикл циркуляции очищается лишь небольшая часть потока масла (3- 5 %). Однако высокая интенсивность циркуляции приводит к тому, что и в этих условиях фильтр тонкой очистки непрерывно уменьшает содержание механических примесей в циркулирующем масле.

В данной схеме давление, развиваемое одним насосом, должно быть достаточным, чтобы преодолеть все гидравлические сопротивления элементов системы.

Протяженный путь циркуляции масла затрудняет надежную смазку всех узлов ввиду ограниченного давления насоса.

С целью снижения общего уровня давления масла в системе могут быть применены два последовательно включенных циркуляционных насоса. Этим достигается возможность поддержания более высокого давления масла в подшипниках без повышения его в охлаждающих устройствах и фильтрах.

Принципиальные схемы масляных систем тепловозных дизелей
Рис. 6.7. Принципиальные схемы масляных систем тепловозных дизелей: а - с одним насосом; б и в - с двумя насосами

В дизеле типа Д70 тепловоза ТЭ40 масляная ванна картера разделена на два отсека. Из отсека а (рис. 6.7, б) нагретое в дизеле масло откачивается насосом 3 и через фильтр грубой очистки 2 и охлаждающее устройство 4 нагнетается в отсек б картера дизеля 1. Из отсека б насосом 3' охлажденное масло через фильтр 2' нагнетается во внутреннюю систему смазки дизеля. В этой схеме каждый насос работает в своем контуре.

В масляной системе дизеля 2А-5Д49 тепловоза ТЭП70 оба насоса 3 и 3' (рис. 6.7, в) включены последовательно в одном общем контуре: масляная ванна картера дизеля 1, насос 3, теплообменник 4, насос 3', фильтр 2 и раздаточный коллектор дизеля.

Масляная система тепловоза 2ТЭ10В. В системе установлен один масляный насос, и в основном контуре смазки дизеля масло циркулирует в полном соответствии со схемой рис. 6.7, а. Однако действительная схема масляной системы тепловоза 2ТЭ10В (рис. 6.8) выглядит значительно сложнее, главным образом за счет наличия ряда вспомогательных ветвей.

Главный масляный насос 25 подает масло из поддона дизеля по трубе 52 в охлаждающее устройство- водомасляный теплообменник 11. Далее по трубе 55 охлажденное масло проходит в фильтр грубой очистки 44 и по трубе 41 поступает в раздаточные коллекторы 28 дизеля. Давление масла после насоса при полной мощности дизеля составляет 0,5 МПа и может колебаться от 0,35. до 0,6 МПа в зависимости от состояния системы и температуры масла. В случаях переохлаждения масла и увеличения сопротивления его протеканию через теплообменник или при загрязнении последнего, когда перепад давлений на нем превышает 0,15 МПа, перепускные клапаны 8 и 10 открывают прямой путь для Рис. 6.8. Схема масляной системы тепловоза 2ТЭ10В масла из трубы 52 в трубу 55 в обход теплообменника 11.

С основным контуром смазки дизеля связаны и другие части системы: контуры тонкой очистки масла и прокачивания его перед пуском, а также контур смазки редукторов и т. д.

Система имеет два независимых друг от друга контура тонкой очистки масла. От трубы 52 при циркуляции масла в системе небольшая часть потока масла (до 4 %) через дроссель диаметром 10 мм отводится в фильтр тонкой очистки 51. Пройдя фильтр, масло возвращается в поддон дизеля. Второй контур тонкой очистки масла не связан с контуром смазки дизеля и имеет собственный циркуляционный насос 24, размещенный конструктивно на заднем распределительном редукторе 49. Насос 24 засасывает масло из поддона дизеля и направляет его в центрифугу 26, откуда очищенное масло сливается снова в поддон. Необходимость установки отдельного насоса в этом контуре вызвана тем, что давление главного насоса (0,5 МПа) недостаточно для эффективной работы центрифуги. Для надежности ее работы производительность насоса 24 (12 м3/ч) выбрана больше пропускной способности центрифуги (около 5 м3/ч). Давление насоса 24 поддерживается на уровне 0,85- 1,04 МПа при помощи разгрузочного клапана 53, который перепускает избыток масла в нагнетательную трубу 52 основного контура.

Для того чтобы заполнить систему маслом перед пуском дизеля и подвести смазку ко всем трущимся частям до начала работы, в масляную систему включен маслопрокачиваю-щий агрегат, состоящий из насоса 39 и индивидуального электродвигателя. Маслопрокачивающий насос 39 по трубе 40 засасывает масло из поддона дизеля и подает его через обратный клапан 42 (пропускающий масло лишь в этом направлении) и фильтр грубой очистки 44 к дизелю. До пуска дизеля для надежной смазки его узлов агрегат должен проработать не менее 90 с. Во время работы дизеля трубопровод масло-прокачивающего насоса отключается от системы клапаном 42.

Смазка редукторов привода вспомогательных механизмов осуществляется на тепловозе от основного контура смазки дизеля через предохранительный клапан 43, подключенный к трубе 41 за фильтром грубой очистки 44. (Клапан 43 предохраняет редукторы от переполнения маслом при прокачивании смазки. Он отрегулирован на давление 0,07- 0,08 МПа, в то время как маслопро-качивающий насос развивает давление лишь до 0,05 МПа. Поэтому при работе этого насоса редукторы отключены от системы.) От клапана 43 масло разводится к переднему редуктору 34 (по трубе 38, через вентиль 37 и редукционный клапан 36), к угловому редуктору 3 привода вентилятора холодильника и заднему редуктору 49 (через вентиль 47 и редукционный клапан 48 и далее соответственно по трубе 2 или 50), а также к гидромуфте вентилятора холодильника (по трубе 1 через запорный клапан 45, связанный с системой автоматического регулирования температуры охлаждающих жидкостей и дроссель диаметром 5 мм). Вентиль 46 дублирует клапан 45 на случай его поломки. По трубе 4 масло сливается в поддон дизеля.

Редукционные клапаны 36 и 48 понижают давление масла, идущего в редукторы, до 0,04-0,07 МПа, в то время как на питание гидромуфты масло поступает через дроссель под давлением 0,07-0,12 МПа.

Из картеров редукторов нагретое масло возвращается в поддон дизеля по трубе 56 (от переднего редуктора - по трубам 35 и 40) под напором встроенных в редукторы лопастных масляных насосов, обеспечивающих работу их внутренних систем смазки.

Защитные и измерительные устройства в масляной системе. Для защиты дизеля от работы при недостаточном давлении масла предусмотрены два реле давления масла 27, подключенные к верхнему коллектору 28. От чрезмерного повышения температуры масла дизель защищает термореле 23, снимающее при температуре масла 85 °С нагрузку с главного генератора.

На схеме системы наглядно показано размещение измерительных приборов. Давление масла контролируется в нагнетательной трубе 52 манометром 13, до фильтра грубой очистки - манометром 20, после фильтра - манометром 14, до фильтра тонкой очистки - манометром 17. Аэротермометр 18 показывает температуру масла после охлаждающего устройства. Давление масла перед редукторами измеряется манометрами 12 и 33, перед центрифугой - манометром 21, давление питания гидромуфты - манометром 22. Манометры 15 и 16 показывают давление масла в турбокомпрессорах. Оно должно быть не ниже 0,22 МПа.

Перепад давлений между манометрами 20 и 14 более 0,15 МПа указывает на загрязнение фильтра грубой очистки. Манометры 12-17, 20-22 и аэротермометр 18 установлены на щите приборов 19 в дизельном помещении тепловоза.

Электроманометр 32 на щите приборов 29 пульта управления контролирует давление масла в коллекторах дизеля, оно должно быть не ниже 0,18 МПа. Указатель электроманометра 9, показывающий это же давление, вынесен на пульт управления второй секции. Аналогично электроманометр 31 показывает давление масла в коллекторах дизеля второй секции. На пульте также помещен указатель электротермометра 30 (температура масла на выходе из дизеля должна быть в пределах 65- 80 °С).

К масляной системе подключен также терморегулятор 5 системы автоматического регулирования температуры охлаждающих жидкостей. Горячее масло из трубы 52 по трубе 54 проходит через термочувствительный элемент регулятора, нагревая его, в трубу 55. К. сервомотору 6 терморегулятора для его работы масло подводится от насоса 24 центрифуги по трубе 7 и отводится в трубу 56.

Особенности масляных систем других тепловозов. Схемы масляных систем тепловозов ТЭЗ, ТЭП60, ТЭМ2 принципиально не отличаются от описанной выше.

Большая часть оборудования масляных систем дизелей типа Д49 (насосы, фильтры, центрифуги и теплообменники) размещается непосредственно на дизеле. Поэтому внешняя часть этих систем состоит только из контура для прокачивания масла и трубопроводов для ее заправки, а также при применении бумажных фильтров включает и контур тонкой очистки масла.

Трубопроводы и оборудование масляных систем на тепловозах окрашиваются в оранжево-желтый цвет. Технические данные масляных систем тепловозов приведены в табл. 6.2.Б.

Таблица 6.2

Параметр

2ТЭ10В(Л)

тэз

Значение па ТЭП60

>эметров дл ТЭМ2

я тепловозов ТГМЗА

2ТЭ116

ТЭП70

Подача масляного на-

ПО

ПО

соса, м3/ч:

Подача маслопрокачи-

1,6

1,6

вающего насоса, м3/ч

Тип фильтра грубой

Пластинчато-ще-

Сетча-

Пластинчато-то-

Сетча тый

очистки

левой

тый

ле вой

Тип фильтра тонкой

Центробежный

Центро-

Сетча-

Сетча-

Центробежный

очистки

и бумажный

бежный

то-на-

тый

и бумажный

бивнон

Масса масла в системе,

кг

Масляные насосы. Насосы обеспечивают циркуляцию масла в системе или в отдельных ее частях. На современных тепловозных дизелях все масляные насосы шестеренного типа. Принцип действия такого насоса рассмотрен в гл. 2.

Рабочими элементами главного масляного насоса дизелей типов Д49, Д70 и Д100 (рис. 6.9) служат косозубые шестерни 11 и 12, выполненные заодно со своими валами. Шестерни размещены в литом чугунном корпусе 10 и своими цапфами опираются на роликоподшипники 9, установленные в подшипниковых планках 5 и 6, ограничивающих корпус с торцов. Корпус насоса своими фланцами соединяется с трубопроводами системы смазки.

Ведущая шестерня приводится во вращение от нижнего коленчатого вала дизеля через систему шестерен привода насосов: поводок 4, наса-

Главный масляный насос женный на шлицах на цапфу ведущей шестерни, соединяется зубчатой муфтой с валиком привода масляного насоса. Рабочие шестерни насоса находятся в зацеплении, т. е. ведущая вращает ведомую. В косозубом зацеплении неизбежно появление осевых сил из-за наклона зубьев. В масляном насосе с косозу-быми шестернями на ведущую шестерню действует не только эта сила, но и осевая составляющая сил противодавления масла. Для компенсации осевых сил насос имеет разгрузочное устройство, состоящее из поршня 7, установленного в расточке крышки 8. Полость М между крышкой и поршнем через канал в первой сообщается с нагнетательной полостью насоса Н. В результате сила давления нагнетаемого масла на поршень 7, передаваемая через упорный шарикоподшипник на цапфу ведущей шестерни 11, препятствует ее перемещению в осевом направлении. Масло, просачивающееся как из рабочей полости насоса, так Рис. 6.10. Секция пластинчато-щелевого фильтра грубой очистки масла и из полости М разгрузочного устройства в полость крышки 8, отводится по каналам в планке 6 и корпусе 10.
Рис. 6.9. Главный масляный насос женный на шлицах на цапфу ведущей шестерни, соединяется зубчатой муфтой с валиком привода масляного насоса. Рабочие шестерни насоса находятся в зацеплении, т. е. ведущая вращает ведомую. В косозубом зацеплении неизбежно появление осевых сил из-за наклона зубьев. В масляном насосе с косозу-быми шестернями на ведущую шестерню действует не только эта сила, но и осевая составляющая сил противодавления масла. Для компенсации осевых сил насос имеет разгрузочное устройство, состоящее из поршня 7, установленного в расточке крышки 8. Полость М между крышкой и поршнем через канал в первой сообщается с нагнетательной полостью насоса Н. В результате сила давления нагнетаемого масла на поршень 7, передаваемая через упорный шарикоподшипник на цапфу ведущей шестерни 11, препятствует ее перемещению в осевом направлении. Масло, просачивающееся как из рабочей полости насоса, так Рис. 6.10. Секция пластинчато-щелевого фильтра грубой очистки масла и из полости М разгрузочного устройства в полость крышки 8, отводится по каналам в планке 6 и корпусе 10.

Давление масла, нагнетаемого насосом в систему смазки, ограничивается предохранительным клапаном, состоящим из корпуса 2, поршня 3 и пружин 1. Клапан отрегулирован на давление 0,55 МПа.

Дизели Д49 и Д70 имеют по два масляных насоса аналогичной конструкции, отличающихся размерами.

Вспомогательные маслопрокачи-вающие насосы имеют принципиально такую же, как и главные, конструкцию. Эти насосы выполняются в виде отдельных агрегатов с индивидуальными электродвигателями и имеют небольшую производительность.

Масляные фильтры. В масляных системах дизелей тепловозов серий ТЭ10, ТЭЗ и ТЭМ2 применяются следующие конструктивные типы фильтров: пластинчато-щелевые и сетчатые (грубой очистки), фильтры тонкой очистки с бумажными элементами, а также центробежные очистители масла (центрифуги).

Для грубой очистки масла на тепловозах обычно применяют пластинчато-щелевые фильтры. Фильтры дизелей типа Д100 состоят из десяти элементов - секций 3 (рис. 6.10), смонтированных в горизонтальную перегородку корпуса фильтра. Каждая секция фильтра имеет цилиндрический стержень 2, на который надето несколько сотен стальных пластин 5 толщиной 0,3 мм и промежуточных пластин (проставок) 6 толщиной 0,15 мм. Пластины поставлены, чередуясь через одну.

Рабочий элемент секции пластинчато-щелевого фильтра представляет собой цилиндрическую поверхность со щелями, высота которых равна толщине проставок, т. е. 0,15 мм. Принцип работы фильтра состоит в пропуске масла через щели между пластинами. Твердые частицы, имеющие размеры более высоты щелей, задерживаются на наружной поверхности фильтрующего элемента, меньше - проходят через него. Частицы, имеющие размеры, близкие к высоте щели, могут застревать в щелях, забивая фильтрующую поверхность. Поэтому в щель между каждой парой рабочих пластин вставлена с одной стороны небольшая пластинка - нож 7-толщиной 0,1 мм. Набор ножей на квадратном стержне 8 образует своеобразную неподвижную щетку. При поворачивании набора пластин за рукоятку на стержне 4 все щели прочищаются.

Масло, поступившее под давлением в нижнюю полость корпуса фильтра, проходит в щели между пластинами 5 внутрь секций и через окна в них - в верхнюю полость корпуса фильтра.

При сильном загрязнении фильтра давлением масла открывается перепускной клапан, установленный в перегородке корпуса фильтра. В этом случае в систему дизеля будет поступать неочищенное масло. Чтобы не допустить этого, необходимо периодически проворачивать стержни 2 секций фильтров (за рукоятку 1) на несколько оборотов и этим удалять загрязнения из щелей между пластинами.

Сетчатые дисковые фильтры грубой очистки (рис. 6.11, а) применяются на тепловозах с дизелями типов 11Д45 и 5Д49 Коломенского тепловозостроительного завода.

Секция фильтра состоит из набора двусторонних сетчатых дисковых элементов 1, установленных на центральной трубе 2. Масло, проходя через элементы снаружи, поступает в трубу 2.

Сетчатый элемент (рис. 6.11, б) состоит из гофрированной диафрагмы 3 с отверстиями для прохода масла, двух двойных сеток (с каждой стороны), внешней 4 (фильтрующей) и внутренней 6 (более редкой, несущей), завальцованных во внутренние 7 и наружный 5 ободки. Качество очистки определяется размером ячейки фильтрующей сетки, он равен 0,14 мм.

Сетчатые дисковые фильтры обладают большой величиной площади поверхности на единицу объема и поэтому имеют меньшие габариты по сравнению с пластинчато-щелевыми. Однако их недостатками является трудность очистки от загрязнений и невозможность очистки без разборки фильтра.

Фильтр тонкой очистки с бумажными элементами (рис. 6.12) представляет сварной цилиндрический корпус 7 с двойным дном. Сквозь перегородку 9 проходят семь пустотелых стержней 4. На каждый стержень надето по четыре фильтрующих элемента 8. Элемент состоит из картонной ленты 6 с отверстиями, свернутой спиралью и обтянутой с обеих сторон согнутыми вдвое двумя полосами фильтровальной бумаги 3. Бумажные полосы по краям склей-

Бумажный фильтр тонкой очистки масла ваются при навивке. Весь элемент для жесткости охвачен картонной полоской 2.
Рис. 6.12. Бумажный фильтр тонкой очистки масла ваются при навивке. Весь элемент для жесткости охвачен картонной полоской 2.

Масло входит в корпус фильтра через патрубок 1 и просачивается через бумажные поверхности элементов. Очищенное масло проходит по отверстиям в ленте 6 внутрь стержней 4, а из них в нижнюю полость фильтра. Для предупреждения чрезмерного возрастания перепада давлений между полостями неочищенного и очищенного масла (при низкой температуре масла), что может привести к разрыву бумаги, например, при пуске дизеля, в корпусе фильтра установлен перепускной клапан 5, отрегулированный на давление 0,25 МПа.

Бумажные фильтры задерживают частицы загрязнений размерами крупнее 20-30 мкм. Бумажные элементы не подлежат очистке и повторному использованию после загрязнения (пробега примерно 50 тыс. км), они должны быть заменены новыми (при выполнении текущего ремонта ТР1).

На тепловозах 2ТЭ116 в опытном порядке применяются фильтры тонкой очистки из синтетических фильтрующих материалов. Элементы фильтра (типа «Нарва-6») конструктивно выполнены по типу рассмотренного выше фильтрующего элемента тонкой очистки топлива ФЭТО (см. рис. 6.6). Их гофрированная фильтрующая штора также защищена наружной и внутренней цилиндрическими обечайками из перфорированного картона. Эти фильтры также не восстанавливаются и подлежат замене после загрязнения.

Фильтрующий слой элементов типа «Нарва-6» менее плотен, чем фильтровальная бумага. Его гидравлическое сопротивление значительно ниже, что позволяет включать такие фильтры в масляную систему последовательно на полный поток масла (полнопоточный фильтр).

Центробежная очистка масла. Действие рассмотренных фильтров грубой и тонкой очистки основано на использовании именно процесса фильтрации, т. е. процеживания жидкости через пористую перегородку или среду. При этом все частицы, имеющие размеры больше размеров пор фильтра, им задерживаются. Чем мельче поры, тем меньшие частицы задерживает фильтр, но, естественно, и тем большее сопротивление он оказывает протеканию масла. Именно поэтому и приходится включать бумажные фильтры тонкой очистки масла параллельно, а не последовательно.

Однако и этими самыми плотными фильтрами невозможно отфильтровать из масла мельчайшие металлические частицы, образующиеся при изнашивании подшипников, поршневых колец и т. п. Их размеры, как уже говорилось, в основном меньше 1-2 мкм. Такие частицы свободно проходят через поры в фильтровальной бумаге. Для их отделения можно использовать силы тяжести, так как любая металлическая частица весит примерно в 10 раз больше, чем вытесняемый ею объем масла. Однако из-за большой вязкости масла процесс отстаивания протекает долго, а при движении масла вообще невозможен. Поэтому для возможности отделения твердых частиц необходимо поместить поток масла в поле действия сил, во много раз превышающих поле сил тяготения. Такими силами могут быть центробежные силы во вращающемся с большой скоростью цилиндре. Так и работают центробежные очистители. Их нельзя называть фильтрами. Они не фильтруют масло, а «сепарируют» его, выделяя из него более тяжелые твердые частицы.

Центробежный очиститель (рис. 6.13) представляет собой центрифугу, в которой масло проходит через вращающийся с очень большой частотой (более 6000 об/мин на дизелях типа Д100) ротор. В результате взвешенные в масле частицы под действием поля центробежных сил, в тысячи раз превышающих их силы тяжести, выделяются в виде плотного слоя на внутренней поверхности ротора.

Масло нагнетается во входной штуцер 8 фильтра. Вокруг неподвижного стержня 4 на двух подшипниках 5 вращается ротор. Ротор состоит из корпуса 2, крышки 6 и двух трубок 3, в нижней части которых имеются сопла 1, выступающие наружу ротора на его днище. Нижняя часть стержня 4 выполнена пустотелой и имеет три отверстия 7. Масло под давлением 0,8-1,0 МПа проходит в полость стержня 4 и по отверстиям 7 поступает в полость ротора, заполняя ее. При движении масла вверх во вращающемся роторе проходит процесс сепарации частиц к внутренней поверхности ротора. Затем масло попадает в трубки ротора и проходит к двум соплам 1. При истечении масла из сопел создается реактивный момент, под действием которого и вращается ротор. Очищенное масло стекает из корпуса центрифуги через фланец 9 в поддон дизеля.

Реле давления масла. Реле защищают дизель от возможности ускоренного износа при снижении давления масла в системе ниже предельного уровня, гарантирующего смазку подшипников. Причины падения давления могут быть разными (разжижение масла топливом или при повышении его температуры, утечки, увеличение зазоров в подшипниках и т. п.).

В масляных системах дизелей тепловозов 2ТЭ10В(Л) и ТЭЗ применены по два реле давления масла: реле сброса нагрузки с главного генератора (РДМ2) и реле остановки дизеля (РДМ1). Эти реле однотипны и различаются лишь конструкцией электрических контактов и режимом настройки. Оба реле установлены на блоке дизеля около первого цилиндра.

Реле остановки дизеля регулируется на отключение при давлении масла в верхнем коллекторе ниже 0,05 МПа и на включение при 0,06 МПа, реле сброса нагрузки- соответственно на 0,1 и 0,12 МПа (нагрузка снимается при работе на позициях контроллера выше 12-й).

В масляных системах дизелей тепловозов 2ТЭ116 и ТЭП70 реле сброса нагрузки настроены на более высокие давления масла (0,3 МПа), действуют они тоже только на высоких позициях рукоятки контроллера. При падении давления до 0,1 МПа и малых нагрузках дизеля третье реле давления масла включает сигнальную лампу «Давление масла» на пульте машиниста.

Кроме того, имеется и четвертое реле давления масла - пусковое, допускающее пуск дизеля при давлении масла не менее 0,01 - 0,03 МПа.

Устройства для охлаждения масла. Для отвода тепла от масла к воздуху в масляных системах используются водомасляные теплообменники, а также масловоздушные радиаторы, применяемые на некоторых тепловозах. Принцип действия и особенности конструкции этих узлов рассмотрены ниже (см. «Охлаждающие устройства для воды, масла и воздуха»).

⇐ | Топливная система | | Тепловозы: Основы теории и конструкция | | Водяная система | ⇒