Sistemul de ungere al MAI

Sistemul de ungere al MAI

Sistemul de ungere al MAI asigura cresterea durabilitatii in exploatare in conditii tehnico-economice acceptabile. Printr-o ungere corecta se obtine o reducere a consumului de combustibil de 6.10%.

Prin ungerea cuplelor cinematice din motor se urmareste:

reducerea fortelor de frecare si implicit a caldurii degajate prin frecare;

reducerea uzurilor de orice natura;

racirea suprafetelor cuplelor cinematice si a motorului in general;

cresterea etansarii la nivelul cuplei piston-colindru;

evacuarea impuritatilor mecanice aparute ca urmare a frecarilor sau din alte surse de impurificare.

Intr-un motor cu ardere interna se produc toate tipurile de frecari in conditiile unor incarcari variabile ciclice. Si asta in conditiile in care temperaturile pe diferitele zone unse variaza foarte mult. Cu toate acestea pentru ungerea unui MAI se utilizeaza un singur ulei de ungere care trebuie sa satisfaca conditiile enuntate pentru o perioada indelungata de functionare si la un pret acceptabil.

Uleiurile utilizate la ungerea MAI provin din diferite surse.

Uleiurile minerale provin din componente rezultate din distailarea petrolului. Acestea contin hidrocarburi parafinice, naftenice, aromatice cu legaturi duble, mixte, rasini si asfaltene.

Uleiurile sintetice se obtin prin sinteza chimica si au caltati superioare uleiurilor minerale.

Pentru a fi utilizate uleiurile trebuie sa indeplineasca o serie de cerinte:

sa aiba o vascozitate optima, putin variabila cu temperatura;

onctuozitate buna;

stabilitate chimica ridicata;

sa actioneze eficient impotriva uzarii;

sa aiba o temperatura de congelare cat mai redusa;

sa nu spumeze;

sa nu produca lacuri sau depozite grase.

Vascozitatea uleiurilor caracterizeaza nivelul frecarilor interne dintre straturile de lichid. Vascozitate depinde de temperatura si acest fapt este un inconvenient in cazul MAI. La nominal, temperaturile sunt ridicate, vascozitatea scade si de aceea frecarea poate iesi din zona fluida. La pornire la rece o vascozitate mai ridicata asigura o ungere buna dar creste lucrul meacnic necesar pornirii motorului. De aceea uleiurile utilizate trebue sa fie din gama specificata de producatorul motorului.

Pentru a caracteriza uleiurile din punctul de vedere al stabilitatii vascozitatii lor cu temperatura se utilizeaza indicele de vascozitate, IV. Aceste se determina prin compararea comportamentului uleiului testat fata de comportamentul a doua uleiuri etalon.

Onctuozitaea reprezinta calitatea uleiurilor de a adera la suprafetele metalice. O parte a moleculelor din ulei se comporta ca niste dipoli. Suprafata metalica cu sarcina electrica pozitiva atrage partea negativa a dipolilor. Se formeaza astfel un strat aderent, destul de stabil in timp, care permite separarea suprafetelor metalice ale cuplelor chiar si in cazul pornirii la rece dupa un anumit timp de nefunctionare.

Pentru imbunatatirea onctuozitatii uleiurile se compoundeaza, adica li se adauga uleiuri de natura vegetala sau animala.

In general, pentru a creste calitatile de exploatare ale uleiurilor se practica aditivarea lor.

Sistemul de ungere. Este format din suma componentelor care paricipa al realizarea ungerii MAI. Ungerea cuplelor cinematice dintr-un MAI se realizeaza prin una din caile:

sub presiune centralizat. Astfel se ung cuplele importante, cu incarcare mare,si la care procedeul se poate aplica (lagarele de pat, maneton etc,);

prin stropire dirijata, folosind ulei sub presiune din sitemul de ungere centraliza (se aplica folosind injectoare de ulei pentru stropirea camasilor de cilindri, pentru racirea la interior a capului pistonului etc.);

prin ceata de ulei. Nivelul uleiului in carterul inferior este astfel stabilit incat, in timpul functionarii, bratele arborelui cotit sa loveasca suprafata uleiului. Se formeaza astfel o ceata de picaturi fine de ulei care se depun pe toate suprafetele metalice din interiorul motorului la care au acces;

ungerea mixta, sistem care le combina pe cele anterioare.

Principial, se disting doua scheme de ungere a MAI: cea cu carter "uscat" (figura 6.35 a) si cea cu carter "umed" (figura 6.35 b).

Sistemul cu carter uscat presupune existenta unui rezervor separat 1 in care este stocata cea mai mare perte a cantitatii de ulei de ungere utilizat. Pompa volumica 3 absoarbe uleiul din rezervor prin intermediul unul fitru grosier (cu plasa, sita etc.), il trece prin filtrul fin 5 de unde ajunge in magistrala de ungere 7. De aici uleiul este distribuit catre lagarele arborelui cotit si catre arborii din sistemul de distributie. Uleiul neutilizat este filtrat si deversat in carter. Tot in carter se scurge uleiul care a scpat prin jocurile mecanice din lagare sau a fost utilizat pentru ungerea prin stropire. In carter se gasesc bazine de acumulare din care, filtrat grosier, uleiul este aspirat de pompele volumice 12. Acest ulei este racit in schimbatorul de caldura 13 si deversat apoi in tancul de stocare 1.

Figura 6.35.

La pornire, cand vascozitatea uleiului este mare si caderile de presiune pe filtre si schimbatorul de caldura ar fi prea mari, se deschid automat supapele de presiune 4, 6 si/sau 14.

In cazul sistemului de ungere cu carter umed rezervorul de ulei de ungere este chiar carterul. In acest caz se produce ceata de ulei prin lovirea suprafetei libere a uleiului de catre bratele cilindrului (barbotare). La pornirea la rece, daca uleiul de ungere este prea vascos,se produce recircularea surplusului de ulei prin supapa pomei volumice iar filtrul de ulei este baipasat. Asta se intampla pentru ca pe circuitul racitorului (schimbatotor de caldura), inseriat, se afla plasat un drosel (detaliul A) care produce o cadere de presiune insemnata. Se contribuie astfel si la o incalzire mai rapida a MAI, factor important in diminuarea efectelor uzurii corozive.

Sistemul cu carter umed este mai simplu, la unele motoare fiind suficienta racirea directa a uleiului in carter (spalare la exterior de curenti de aer si eventual nervurarea carterului). Fata de sistemul cu carter uscat apare dezavantajul unui contact mult mai indelungat si pe o suprafata marita a uleului cu gazele din carte, fapt ce conduce la o deteriorare mai rapida a uleiului.

Componente ale sistemului de ungere Toate sitemele de ungere contin in structura lor pompe volumice si filtre.

Pompele volumice utilizate difera functiie de optiunile producatorului motorului. In figura 6.36 este prezenatata o pompa cu roti dintate. Cu A sa notat admisia si cu R refularea (intre ele exista diferenta de sectiune, admisia fiind cea mai mare).

Figura 6.36. Pompa cu roti dintate.

In corpul 1 se rotecte arborele conducator 2 pe care se afla fixata roata dintata conducatoare 3. Aceasta angreneaza foarte precis cu roata dintata condusa 4 situata pe arborele 5. Sensurile de rotatie sunt indicate in figura. Uleiul este transportat intre dinti de la admisie la refulare. La admisie apare un volum care creaste cintinuu iar la refulare un vaolum care scade continuu. In functie de marimea rezistentelor hidraulice intalnite se atinge presiunea de functionare. Pentru a limita valoarea presiunii maxime se utilizeaza o supa de presiune formata de bola 6, arcul 8 si sistemul de canale practicate in corpul 1. Dopurile 9 se folosesc din considerente tehnologice.

In figura 6.37 este prezentat un alt tip de pompa utilizata frecvent in sistemele de ungere a MAI.

Figura 6.37.

Rotorul cu lobi 4, afalt pe axul excentric 5, angreneaza cu rotorul 3, prevazut cu un numar de lobi interiori cu unu mai mare ca rotorul 4. Profilele lobilor sun astfel concepute incat pe generatoare sa existe conatct permanent relizand astfel camere de volum variabil.

Filtrele utilizate sunt diverse ca structura si mod de functionare. Cele mai utilizate sunt filtrele statice dar se utilizeaza si filtre dinamice care concentraza impuritatile prin centrifugare.

Filtrele cu discuri (figura 6.38) au elementul filtrant dintr-un numar de discuri din metal sau carton de forme speciale asezate unele peste altele care formeaza interstitii de trecere a uleiului. Impuritatile de dimensiuni mai mari sunt retinute in exteriorul filtrant, iar cele de dimensiuni mici in spatiul dintre discuri. Filtrul cu discuri metalice este prevazut cu elemente care asigura posibilitatea curatirii interstitiilor chiar in timpul functionarii prin rotirea din exterior a pachetului de discuri. Filtrul cu discuri din carton se utilizeaza ca filtru fin.

Figura 6.38

Filtrele cu element filtrant din hartie 5 (figura 6.39) sunt utilizate pe scara larga, ele pot fi utilizate atat ca filtre de curatire bruta cat si ca filtre de curatire fina in functie de dimensiunile porilor hartiei. Pentru a se imbunatatii rezistenta si proprietatile de aderenta hartia de filtru este impregnata cu diferite produse. Gabaritul acestor filtre este redus datorita modului de constructie al elementului filtrant, hartia de filtru fiind pliata, iar forma este mentinuta de o armatura metalica. Filtrele cu element filtrant din hartie nu pot fi curatite, cand acesta se imbacseste este inlocuit cu unul nou.

Figura 6.39

Filtrul este prevazut cu o supapa de siguranta 7 care se deschide la o presiune de 0,1.0,25 MPa, asigurand trecerea uleiului in circuitul de ungere fara sa mai treaca prin elementul filtrant cand acesta este imbacsit sau uleiul are vascozitate mare.