Центробежный масляный фильтр двигателя автомобиля ЗИЛ-130
Какие масляные фильтры устанавливают на автомобилях ГАЗ-53А и ЗИЛ-130?
На двигателях автомобилей ГАЗ-53А, ГАЗ-66, ЗИЛ-130, ЗИЛ-131 устанавливают центробежные масляные фильтры (центрифуги), ротор которых вращается с частотой 5-6 тыс. об/мин. При этом под действием центробежных сил частицы песка, металла прилипают к стенкам кожуха, откуда периодически удаляются. Очищенное масло поступает в главную масляную магистраль (автомобили ЗИЛ) или в поддон картера (автомобили ГАЗ). В таком фильтре отсутствуют сменные фильтрующие элементы и лучше очищается масло, что повышает срок службы его и всего двигателя.
Как устроен и работает центробежный масляный фильтр двигателя автомобиля ЗИЛ-130?
Полнопоточный центробежный масляный фильтр двигателя автомобиля ЗИЛ-130 (рис.42) состоит из корпуса 1, который закрывается колпаком 8 через уплотнительную прокладку и зажимается гайкой 15. В корпусе на пустотелой оси 9 свободно установлен ротор 3, опирающийся на упорный шарикоподшипник 19. Ротор закрывается кожухом 5 через уплотнительное кольцо 4. Снизу в ротор ввернуты жиклеры 2 с противоположно направленными отверстиями. Сверху кожух закрепляется стопорным кольцом 12, упирается в опорную шайбу 13 через прокладку и зажимается гайкой 14. Осевое перемещение ротора предотвращается гайкой 16 с шайбой 17. На ось одета трубка 18 и направляющий щиток 7 с сеткой 6 и пружиной 11, прижимающей щиток к ротору. Масло от масляного насоса подводится в фильтр по каналу 20 и, очистившись, отводится по каналу 22.
Рис.42. Центробежный масляный фильтр (центрифуга) автомобиля ЗИЛ-130.
Работает фильтр так. Масло, подаваемое масляным насосом по каналу 20, подводится в полость щитка 7. Здесь небольшая часть его проходит через сетку 6, очищается и направляется в жиклеры 2, представляющие собой калиброванные отверстия, направленные под углом к оси ротора. Благодаря этому масло, вытекающее из жиклеров, создает реактивный момент, который приводит во вращение ротор вместе с кожухом и маслом, поступающим под кожух от направляющего щитка 7. Так как частота вращения ротора 5-6 тыс. об/мин, то под действием центробежной силы из вращающегося масла удаляются механические примеси. Очищенное масло проходит в центральный стержень 9 и по каналу 22 направляется в распределительную камеру и далее в главную масляную магистраль на смазку двигателя.
Масло, вытекающее из жиклеров, стекает в поддон картера. В случае сильного загустения его (пуск двигателя в холодное время года) или большого отложения грязи на внутренней поверхности кожуха ротора, когда масло не может пройти в ось 9, в работу включается перепускной шариковый клапан 23, нагруженный пружиной 24. Под давлением масла клапан сжимает пружину и неочищенное масло из канала 20 поступает в канал 22 и на смазку двигателя. В нижней части корпуса имеется спускная пробка 21 для слива отстоя.
На двигателях автомобилей ГАЗ-53А и Г АЗ-66 устройство фильтра центробежной очистки сходное с рассмотренным. Однако там фильтр неполнопоточный, т. е. масло, очищенное в нем, стекает через крышку распределительных шестерен в поддон картера, где захватывается через маслозаборник масляным насосом и направляется в главную масляную магистраль и на смазку деталей двигателя. Нижняя секция масляного насоса постоянно нагнетает масло в масляный фильтр центробежной очистки. В масляный радиатор масло поступает из главной масляной магистрали и, охладившись, сливается в поддон картера двигателя.
Двигатель зил 130 фильтра
СМАЗОЧНАЯ СИСТЕМА ДВИГАТЕЛЯ АВТОМОБИЛЯ ЗИЛ-130
Фильтр очистки масла двигателя автомобиля ЗИЛ-130
Фильтр очистки масла (рис. 18) — центробежный, с реактивным приводом (центрифуга), включен в смазочную систему последовательно. Корпус 3 фильтра вращается под действием реактивной силы, создаваемой струей масла, вытекающей из корпуса через два жиклера 1.
Правильность вращения центрифуги проверяется на слух. После остановки двигателя исправная центрифуга продолжает вращаться 2—3 мин, при этом слышен своеобразный звук. Под действием возникающих центробежных сил механические частицы, находящиеся в масле, отбрасываются к боковым стенкам крышки 5 корпуса, на которых они откладываются, в результате чего образуется плотный осадок. Этот осадок удаляют при чистке центрифуги, одновременно со сменой масла в картере двигателя.
Для очистки центрифуги надо остановить двигатель и дать стечь маслу из центрифуги в течение 20—30 мин. Затем рекомендуется выполнить следующее:
1) отвернуть гайку 15 и снять кожух 8;
2) вывернуть пробку в корпусе 21 и вставить в отверстие стержень, удерживающий корпус от вращения;
3) отвернуть гайку 14 крышки ключом для завертывания свечей, снять крышку 5 корпуса вместе с гайкой 14\
4) снять вставку 7 центрифуги и сетчатый фильтр 6;
5) очистить от отложений и грязи снятые детали, промыть их, при сильном засмолении сетки фильтра, если ее нельзя промыть и продуть, а также при ее разрывах следует сменить сетчатый фильтр;
6) очистить от грязи прокладку 2 кожуха.
Повреждение прилегающего к прокладке 2 торца кожуха недопустимо, так как приводит к течи масла.
Сборку проводить в обратной последовательности. Сетчатый фильтр 6 установить, как показано на рис. 18, отцентрировав его по буртику корпуса 3 центрифуги.
Перед установкой кожуха необходимо проверить, легко ли вращается от руки центрифуга. Гайку 15 крепления кожуха следует затягивать усилием, не превышающим усилия руки. Запрещается отвертывать гайку 16 на оси центрифуги и снимать корпус с оси для очистки от отложений грязи во избежание повреждения подшипников. Только в случае неудовлетворительного вращения корпуса 3 на оси 9 необходимо после снятия крышки 5 отвернуть гайку 16 на оси, снять шайбы и корпус 3 с оси и проверить состояние узла ось — втулка. При снятии корпуса с оси нужно предотвратить выпадение упорного кольца 19 шарикоподшипника в корпус фильтра. При засорении втулок следует промыть их в бензине или керосине. В случае засорения жиклеров 1 прочищать их нужно таким образом, чтобы не повредить калиброванное отверстие. Установку корпуса 3 на ось 9 проводят в обратной последовательности.
После очистки и окончательной сборки проверяют вращение центрифуги на прогретом двигателе на слух.
Двигатель зил 130 фильтра
СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ АВТОМОБИЛЯ ЗИЛ-130
Воздушный фильтр двигателя автомобиля ЗИЛ-130
Воздушный фильтр — масляно-инерционный, с двухступенчатой очисткой воздуха и специальным патрубком отбора воздуха в компрессор (рис. 28).
Воздушный фильтр необходимо периодически чистить и заправлять вновь маслом в соответствии с картой смазывания. Для чистки воздушный фильтр надо разобрать, отвернув вначале винт 9, а затем гайку-барашек 8. При чистке все детали фильтра следует тщательно промыть в бензине или керосине. Фильтрующий элемент после промывки нужно смочить в масле, перед установкой элемента на место лишнее масло должно стечь.
Масло заливают в ванну до горизонтальных отметок — стрелок, выштампованных на стенке ванны. Кроме отметок и стрелок на стенке ванны имеется надпись «Уровень масла». Если уровень масла в ванне фильтра выше установленного нормой, то избыточное масло будет унесено потоком воздуха в двигатель, что недопустимо. Для смазывания фильтрующего элемента и заправки масляной ванны фильтра применяют то же масло, что и для смазывания двигателя.
Работа двигателя без фильтров или с фильтром без масла недопустима. Следует помнить, что срок службы двигателя в значительной степени зависит от правильной работы воздушного фильтра, а следовательно, и от своевременной его очистки и заправки.
Подвод воздуха к фильтру (рис. 29) осуществляется через воздушный канал в капоте двигателя, с которым фильтр соединен гофрированным патрубком.
Рис. 28. Воздушный фильтр
Рис. 29. Схема подвода воздуха к воздушному фильтру
Двигатель зил 130 фильтра
КОНСТРУКЦИЯ ТОПЛИВНЫХ ФИЛЬТРОВ ДВИГАТЕЛЯ ЗИЛ-130
Магистральный топливный фильтр-отстойник устанавливается на переднем кронштейне топливного бака.
В корпусе 2 (рис. 74) фильтра-отстойника, закрытого крышкой 3, расположен фильтрующий элемент 6, который через опорную шайбу прижимается к крышке пружиной 8. Корпус соединен с крышкой стяжным болтом 4. Для герметичности под болт и по плоскости разъема между корпусом и крышкой поставлены
прокладки: соответственно фибровая и паронитовая. Для слива отстоя в корпусе внизу имеется отверстие, закрываемое пробкой 1.
Пластинчатый фильтрующий элемент состоит из большого количества пластин, изготовленных из латунной или алюминиевой ленты толщиной 0,14 мм. Пластины 9 имеют выступы Б высотой 0,05 мм, двенадцать отверстий В для прохода топлива и два отверстия А, с помощью которых пластины собираются на стержни 7, закрепленные в корпусе фильтрующего элемента. Между последним и крышкой 2 поставлена прокладка. Спускная пробка также уплотнена прокладкой.
Топливо из бака поступает через входное отверстие крышки в корпус, на дне которого отстаиваются вода и крупные механические частицы.
Между фильтрующими пластинами 9 имеются зазоры 0,05 мм, образованные выступами Б, поэтому в отверстия В проходит только топливо с частицами, размер которых менее 0,05 мм.
Фильтр тонкой очистки топлива (рнс. 75) с сетчатым фильтрующим элементом и съемным пластмассовым стаканом-отстойником установлен на двигателе между топливным насосом и карбюратором. Топливо, подаваемое насосом, поступает через отверстие А в пластмассовый стакан-отстойник 3, в котором часть примесей выпадает в виде осадка. Затем топливо фильтруется, проходя через фильтрующий элемент 4.
Фильтр собирается в узел на корпусе 1 с помощью скобы 5 крепления стакана-отстойника, втулки 6, винта 8 и гайки 7. Между стаканом-отстойником и корпусом устанавливается прокладка 2 из бензомаслостойкой резины.
Рис. 74. Схема магистрального топливного фильтра-отстойника
Рис. 75. Схема фильтра тонкой очистки топлива
Двигатель зил 130 фильтра
МАСЛЯНЫЕ ФИЛЬТРЫ ДВИГАТЕЛЯ ЗИЛ-130
Для очистки масла в двигателе ЗИЛ-130 используется система, состоящая из нескольких фильтров, сепараторов, отстойников.
Магнитные металлические частицы из масляного картера удаляются специальным магнитным фильтром, расположенным в сливной пробке. Магнитный фильтр представляет собой подковообраз-ный постоянный магнит, закрепленный во внутренней расточке сливной пробки таким образом, чтобы между полюсами собирались продукты износа чугунных и стальных деталей двигателя. После работы в течение 80—100 ч в магнитном фильтре собирается несколько граммов продуктов износа и его эффективность заметно
снижается, поэтому его необходимо периодически очищать. Этот фильтр может служить хорошим индикатором состояния стальных и чугунных деталей двигателя, так как при появлении по каким-либо причинам повышенных износов этих деталей резко увеличивается количество металлических частиц на фильтре.
Фильтр маслоприемника — следующая ступень очистки масла. Сетка, установленная на входе маслоприемника, имеет ячейки, размер которых в свету составляет 0,7 X 0,7 мм (диаметр проволоки 0,3 мм). Сетка задерживает органические и неорганические
частицы размером больше 0,7 мм. Фактический размер пропускаемых частиц значительно меньше, так как через непродолжительное время сетка покрывается смолистыми отложениями, уменьшающими проходное сечение между ее ячейками.
Рис. 61. Полнопоточная центрифуга
В корпусе фильтра маслоприемника помещен несущий каркас, состоящий из пластин. На каркасе уложена жесткая так называемая каркасная сетка с ячейками больших размеров. Поверх каркасной сетки расположен собственно сетчатый фильтр, закрепленный в корпусе маслоприемника с помощью проволочного замка.
Основная очистка масла, поступающего в двигатель, производится в полнопоточном центробежном масляном фильтре-центрифуге (рис. 61). В корпус 1 центрифуги ввернута полая ось 2, в которую вмонтирована магистральная трубка 3. На оси расположен ротор, свободно вращающийся на упорном шарикоподшипнике и в двух подшипниках скольжения. Ротор состоит из корпуса 4, крышки 5, маслонаправляющей вставки 7 и сетчатого фильтра 6.
Маслонаправляющая вставка вместе с фильтром прижата к корпусу ротора центральной конической пружиной 9. Уплотнительное кольцо 8 между осью и корпусом ротора в его средней части по высоте разделяет зоны грязного (нижняя зона) и очищенного (верхняя зона) масла. Загрязненное масло подается масляным насосом по наклонному каналу А корпуса центрифуги в кольцевую полость В между осью и магистральной трубкой. Далее через радиальные отверстия Г в полости оси и Д в колонке корпуса ротора масло поступает в направляющую вставку, где разделяется на два потока. Один поток направляется через сетчатый фильтр к соплам на привод ротора, другой — через большое количество отверстий в маслонаправляющей вставке вертикально вверх внутрь ротора и затем через кольцевую щель И между крышкой ротора и маслонаправляющей вставкой, наклонные отверстия 3 в колонке корпуса ротора, радиальные отверстия Ж в оси ротора, канал Е в магистральной трубке и канал Б в корпусе центрифуги отводится через главную масляную магистраль двигателя к подшипникам.
Сетчатый фильтр предназначен для защиты сопл центрифуги от закупоривания при сползании слоя отложений со стенок ротора. Вставка в настоящее время изготовляется из пластмассы, а сетка фильтра заключена в каркас из пластмассы.
Струи масла, выходящие под давлением из двух сопл, создают реактивные силы, приводящие во вращение ротор центрифуги. При подводе масла под давлением около 3 кгс/сма ротор вместе с находящимся в нем маслом вращается со скоростью 5000 об/мин. Под действием возникающих центробежных сил механические частицы, а также продукты окисления и распада масла отбрасываются к стенкам крышки 5, где они откладываются, образуя плотный осадок. На случай засорения полнопоточной центрифуги
между каналами А и Б расположен перепускной клапан, который пропускает масло в двигатель помимо центрифуги, если перепад давлений превысит 0,8—1,0 кгс/см2.
На первых серийных двигателях ЗИЛ-130 применялся несколько иной метод очистки масла при помощи пластинчатого фильтра грубой очистки масла, включенного в масляную маги-страль двигателя, и центробежного фильтра, установленного на ответвлении. Эти фильтры были объединены в один блок (рис. 62).
Пластинчатый металлический фильтр 6 смонтирован на крышке 3 и помещен в корпус 1 на шпильках. Крышка уплотнена прокладкой 5. Подвижные элементы фильтра грубой очистки установлены на оси с рукояткой 4 для периодической очистки.
Масло поступает из насоса в канал А и проходит через пластинчатый фильтр грубой очистки, после чего разделяется на два потока. Один поток направляется в масляную магистраль двигателя, а другой — в ротор центрифуги.
Рис. 62. Блок фильтров двигателя ЗИЛ-130
Ротор центрифуги вращается под действием реактивного момента, создаваемого струей масла, тангенциально вытекающего из двух сопл. При давлении масла 3 кгс/см2 частота вращения ротора вместе с проходящим по нему маслом составляет 5000— 6000 об/мин. При этом вследствие возникновения центробежных сил механические частицы, находящиеся в масле, разделяются в зависимости от их плотности. Частицы, плотность которых больше плотности масла, перемещаются к внутренней поверхности крышки 2 ротора и откладываются на ней, образуя плотный осадок. Частицы, плотность которых меньше плотности масла (например, пузырьки воздуха, содержащиеся в масле), перемещаются к центру и уносятся с потоком масла.
Эффективность центробежной очистки масла зависит от нескольких факторов: от частоты вращения ротора центрифуги, от времени пребывания частиц в роторе центрифуги и от их скорости осаждения.
Центробежное ускорение зависит от угловой скорости ротора центрифуги Wц и расстояния R, на котором находится частица от оси вращения ротора (в м/с2):
Из этой формулы следует, что кинематическая вязкость быстро увеличивается при уменьшении температуры масла, вследствие чего скорость осаждения частиц загрязнения уменьшается и ухудшается очистка масла в двигателе.
Отсюда следует, что для масла АС-8 при прочих равных условиях предельный радиус частицы, осаждающейся в роторе за один проход через него масла, увеличивается обратно пропорционально температуре масла в картере.
Тщательные сравнительные исследования полно- и частичнопоточной центрифуг в сочетании с пластинчатым фильтром грубой очистки, проведенные на заводе им. И. А. Лихачева и в НАМИ, показали, что полнопоточная центрифуга обладает лучшими показателями очистки, чем комбинация фильтров.
Некоторые данные по этим фильтрующим системам приведены в табл. 19.
Последняя ступень очистки масла — грязесборники в шатунных шейках коленчатого вала. Через каждый грязесборник объемом 40 см3 проходит практически все масло, подаваемое для смазки соответствующего шатунного подшипника. В зависимости от зазора в подшипнике, частоты вращения коленчатого вала, температуры масла и нагрузки на двигатель количество масла, проходящего через грязесборник, может колебаться от 0,2 до 2 л/мин. Радиус вращения крайней точки грязесборника равен 75 мм. Скорость масла в нем при указанных выше расходах масла находится в пределах 0,46—4,7 см/с.
По сравнению с центрифугой грязесборник менее эффективен, однако в нем задерживаются наиболее опасные для подшипника твердые и тяжелые частицы.
Сравнительные испытания показывают, что при введении грязе-сборников уменьшаются износы шатунных шеек на 50—60% по сравнению с износом коленчатого вала, не имеющего грязесбор-ников в шатунных шейках.
19. Некоторые данные полнопоточной центрифуги и комбинации фильтров