pompy silników samochodowych_LKz.doc

1.  Cel ćwiczenia

              Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodyką badań kwalifikacyjnych pomp olejo­wych silników samochodowych oraz opracowanie ich wyników stanowiących podstawę do sporządzania charakterystyk pomp.

              2.  Wstęp

Olej spełnia w silniku następujące zadania:

- wypełnia nierówności współpracujących powierzchni i rozdziela je zmniejszając tarcie występujące między nimi oraz ich zużycie,

- chłodzi części silnika od wewnątrz, odprowadzając zarówno pewną ilość ciepła po­chodzącego od spalania, jak i ciepło powstające w wyniku współpracy (tarcia) części,

- poprawia szczelność komory spalania,

- zapobiega korozji części silnika w okresie, gdy silnik nie jest eksploatowany,

- rozpuszcza i zmywa osady, głównie powstające na częściach węzła tłok - pierścienie -cylinder.

Przy obracaniu czopa w panewce powstaje między nimi klin olejowy o określonym ci­śnieniu, w wyniku czego wytwarza się sita nośna utrzymując, a czop ponad panewką. Klin ten powstaje dopiero wówczas, gdy prędkość obwodowa czopa osiągnie pewną wartość zależną od ilości oleju, wielkości luzu między czopem i panewką, lepkości oleju itd. Przy obracaniu się czopa w panewce w warunkach, gdy powierzchnie między czopem a panewką przedzielo­ne są nośnym klinem olejowym (tarcie płynne), rozkład ciśnień w klinie olejowym ustala się na podstawie hydrodynamicznej teorii olejenia.

Głównym składnikiem silnikowych olei syntetycznych są węglowodory syntetyczne. Stosowanie olei syntetycznych pozwala na:

- zmniejszenie oporów tarcia współpracujących części,

- zmniejszenie zużycie oleju,

- wydłużenie okresu pracy oleju w silniku do wymiany,

- zwiększenie czystość części silnika.

Oleje silnikowe charakteryzują następujące cechy:

- lepkość kinematyczna mierzona w mm2/s,

- charakterystyka zmiany lepkości, tj. zależność lepkości od temperatury oleju,

- punkt zapłonu, określający najniższą temperaturę, przy której pary wydzielające się z oleju   zapalają się przy zbliżeniu otwartego płomienia, nie palą się jednak płomie­niem ciągłym,

- punkt krzepnięcia, określający temperaturę, w której olej zawarty w probówce nie zmienia położenia swojej powierzchni w ciągu jednej minuty, przy pochyleniu pro­bówki pod kątem 45°,

- ilość zanieczyszczeń mechanicznych, kwasów, zasad, wody oraz popiołu; zanie­czyszczenia mechaniczne mogą powodować zatykanie przewodów oraz przyspie­szać zużycie części silnika, obecność kwasów i zasad powoduje korozje, woda po­garsza własności smarne oleju, znaczna zawartość popiołu przyspiesza zużycie tulei cylindrowej i tłoka,

- odporność na utlenianie objawiające się wydzielaniem żywic, które znacznie za­gęszczają olej,

- smarność czyli zdolność przywierania do powierzchni trących i tworzenia trwałych warstw zmniejszających opory tarcia.

Dobór oleju do silnika przeprowadza się na podstawie następujących kryteriów:

- mocy jednostkowej silnika, kW/dm3,

- obciążenia łożysk korbowodowych i głównych,

- warunków pracy silnika tj. temperatury, wielkości obciążenia oraz udziału czasu pracy z pełnym obciążeniem, prędkości obrotowej oraz udziału czasu pracy z pręd­kością obrotową znamionową, zasiarczenia paliwa, rodzaju obsługi.

Układ olejenia pod ciśnieniem. Pompa zębata zasysa olej z miski olejowej przez ssak

i tłoczy go do chłodnicy oleju. Na ssaku pompy jest założona siatka druciana, stanowiąca zgrubny filtr oczyszczający olej z zanieczyszczeń o większych wymia­rach. Bezpośrednio przy pompie znajduje się zawór przelewowy zabezpieczający pompę, jej napęd oraz cały układ przed nadmiernym ciśnieniem, mogącym powstać przy uruchamianiu zimnego silnika (gęsty olej). Z chłodnicy olej przepływa do głównego filtru, a następnie do kolektora oleju. Z kolektora olej kanałami dopływa do łożysk głównych walu korbo­wego oraz kanałami do łożysk walu rozrządu. Z przewodu są olejone popychacze oraz dźwigienki, do których olej przedostaje się przez otwory w laskach popychaczy. Na końcu kolektora olejowego jest umieszczony manometr wskazujący ciśnienie oleju. Z tego miejsca jest doprowadzana także część oleju do filtru dokładnego oczyszczania, skąd olej spływa do miski olejowej przewodem. Odprowadzenie oleju może być przewidziane do olejenia urządzeń pomocniczych tj. sprężarki doładowującej czy hamulcowej. Przewodem olej jest doprowadzony do przekładni napędzającej rozrząd. W chłodnicy oleju oraz w fil­trze są umieszczone zawory przelewowe oraz, zabezpieczające te urządzenia przed nadmiernym ciśnieniem. Zawór służy do ustalenia ciśnienia w układzie olejenia. Nieraz rolę tę spełnia zawór, umieszczony bezpośrednio przy pompie oleju.

Układ z suchą miską olejową różni się od wyżej opisanego tym, że jest za­opatrzony w oddzielny zbiornik oleju i w dodatkową pompę przetłaczającą olej z miski ole­jowej do tego zbiornika. Stosowany jest on w silnikach pracujących przy znacznych przechy­łach. Stosuje się w nim co najmniej dwie pompy: jedna, zasilana olejem ze zbiornika, rozpro­wadza olej do przewodu głównego i wszystkich miejsc smarownych, druga, o większym (ok. 50%) wydatku, ma za zadanie osuszać miskę z gromadzącego się w niej oleju i odprowadzać go do zbiornika.

3.  Przebieg ćwiczenia

Na stanowisku pomiarowo-badawczym należy przeprowadzić następujące pomiary:

a)zmieniając prędkość obrotową walka pompy oleju dokonać pomiarów pozostałych pa-
rametrów: wydatku rzeczywistego, ciśnienia tłoczenia, ciśnienia ssania, napięcia i na-
tężenia prądu zasilającego silnik elektryczny napędu watka pompy olejowej,

b)kolejno dla ustalonej wartości ciśnienia tłoczenia oleju zmieniając obroty wałka pom­py olejowej dokonać pomiarów pozostałych parametrów: wydatku rzeczywistego, ciśnienia ssania, napięcia i natężenia prądu zasilającego silnik elek­tryczny napędu walka pompy olejowej. Pomiary wykonać dla dwóch różnych wartości ciśnień tłoczenia.

c)dla ustalonej prędkości obrotowej wału pompy olejowej zmieniając ciśnienie tłoczenia dokonać pomiarów pozostałych parametrów: wydatku rzeczywistego, ciśnienia tło­czenia, ciśnienia ssania, napięcia i natężenia prądu zasilającego silnik elektryczny na­pędu wałka pompy olejowej.

4.Wyniki pomiarów i obliczeń

·         stała temperatura oleju t=500C, n=600÷1400 obr/min