Specializare Montanologie ID [303073]

Universitatea „Lucian Blaga” [anonimizat]:

Conf. univ. dr. ing. Mariana DUMITRU

Student: [anonimizat]

2017

Universitatea „Lucian Blaga” [anonimizat]:

Conf. univ. dr. ing. Mariana DUMITRU

Student: [anonimizat]

2017

[anonimizat] a diminua frecările dintre suprafețe.

Lubrifiantul prezent între suprafețele în mișcare relativă trebuie să îndeplinească următoarele funcții:

Funcția mecanică. [anonimizat] o peliculă de ulei pentru a evita contactul metal pe metal.

Funcția termică. Uleiul are ca rol secundar limitarea temperaturii în anumite organe care nu pot fi răcite prin alte procedee.

Funcția chimică. Uleiul trebuie să asigure funcționarea corectă atât a părților calde ale motorului cât și a părților reci; să asigure protecția împotriva coroziunii datorate umidității și acizilor care apar în urma arderii; să asigure evacuarea impurităților.

[anonimizat]-segmenți-cămașa cilindrului îndeplinește și rolul de element de etanșare.

Condițiile de lucru ale motorului cu ardere internă impun următoarele cerințe uleiului din sistemul de ungere: onctuozitate optimă; variație redusă a viscozității funcție de temperatură; stabilitate chimică ridicată; împiedicarea aglomerarea particulelor rezultate în urma arderii; să fie filtrabil; să posede o temperatură de congelare cât mai redusă.

Ungerea suprafețelor diferitelor piese ale motorului este influențată în principal de rolul lor funcțional și de condițiile de lucru (sarcină și viteză).

[anonimizat], [anonimizat]. [anonimizat] (lagărele, bolțul, [anonimizat].) [anonimizat] (cilindrul, pistonul, camele, supapele, etc.) se ung prin ceață de ulei sau prin stropire cu jet.

Capitolul 1. Prezentare generală a sistemului de ungere a motorului cu ardere internă

Toate motoarele cu combustie internă sunt echipate cu un sistem de lubrifiere intern (fig.1.1). [anonimizat] o frecare excesivă. Toate piesele în mișcare trebuie lubrifiate corespunzător pentru a asigura o uzură maximă și o durată lungă de viață a motorului.

Figura 1.1. – Sistem tipic de lubrifiere a motorului.

Scopurile lubriferii

Funcțiile unui sistem de lubrifiere a motorului sunt următoarele:

Reduce frecarea și uzura între piesele în mișcare.

Ajută la transferul de căldură și răcirea părților motorului.

Curăță interiorul motorului prin îndepărtarea contaminanților (metal, murdărie, plastic, cauciuc și alte particule).

Absorbționează șocurile între piesele în mișcare pentru funcționarea silențioasă a motorului și crește durata de viață a motorului.

Proprietățile uleiului de motor și proiectarea motoarelor moderne permit sistemului de lubrifiere să realizeze aceste funcții.

Uleiul de motor

Uleiul de motor, denumit și ulei de motor, este utilizat pentru a produce un film lubrifiant pe piesele mobile ale unui motor. Specificația militară pentru acest tip de ulei prevede că uleiul trebuie să fie un produs petrolier sau petrolier sintetic sau o combinație a acestora. Acest ulei este destinat pentru lubrifierea motoarelor cu combustie internă, altele decât motoarele de aeronave sau pentru lubrifierea generală.

Vascozitatea și măsurătorile de ulei

Vâscozitatea uleiului, numită și greutatea uleiului, este grosimea sau fluiditatea (capacitatea de curgere) a uleiului. Un ulei cu vâscozitate ridicată este foarte gros și rezistă fluxului. Un ulei cu vâscozitate scăzută este foarte subțire și curge ușor.

Uleiurile sunt clasificate în funcție de vâscozitatea lor printr-o serie de numere ale Societății de ingineri de automobile (SAE). Vascozitatea uleiului crește progresiv cu numărul SAE. Un ulei SAE 4 ar fi foarte ușor (vâscozitate scăzută) și uleiul SAE 90 ar fi foarte greu (vâscozitate ridicată). Vâscozitatea uleiului utilizat în motoarele cu combustie internă variază de la SAE 5 (utilizare arctică) la SAE 60 (utilizare în deșert). Trebuie remarcat faptul că numărul SAE al uleiului nu are nimic de-a face cu calitatea uleiului.

Numărul de vâscozitate al uleiului este determinat prin încălzirea uleiului la o temperatură predeterminată și permițându-i să curgă printr-un orificiu cu dimensiuni precise, în timp ce măsoară viteza de curgere. Cu cât curge un ulei mai rapid, cu atât este mai mică vâscozitatea. Dispozitivul de testare este numit vâscozimetru. Vâscozitatea uleiului este imprimată pe partea superioară a cutiei de ulei. Vâscozitatea uleiului este scrisă SAE 10, SAE 20, SAE 30 și așa mai departe. Litera W va urma orice ulei care îndeplinește cerințele SAE de temperatură joasă. Un exemplu ar fi SAE 10W.

Uleiul cu mai multe vâscozități sau uleiul cu mai multe greutăți are caracteristicile de funcționare a unui ulei subțire, ușor, atunci când este rece și un ulei mai gros și mai greu atunci când este fierbinte. Uleiul cu mai multe greutăți este numerotat SAE 10W-30, 10W-40, 20W-50 și așa mai departe. De exemplu, un ulei de 10W-30 va curge cu ușurință (cum ar fi ulei de 10 W) la pornirea unui motor rece. Acesta va acționa ca un ulei mai gros (cum ar fi 30 de greutate) atunci când motorul se încălzește la temperatura de funcționare. Acest lucru va face motorul să înceapă mai ușor în vreme rece. De asemenea, va oferi o rezistență adecvată la film (grosime) atunci când motorul este la temperatura de funcționare completă.

În mod normal, ar trebui să utilizați vâscozitatea uleiului recomandată de producător, cu toate acestea, într-un motor foarte uzat, cu un kilometru foarte înalt, o vâscozitate mai mare poate fi benefică. Un ulei mai gros va avea tendința de a sigila inelele și de a asigura o protecție mai bună a rulmentului.

Evaluarea serviciilor petroliere

Clasa de service pentru ulei este un set de litere imprimate pe cutia de ulei pentru a indica cât de bine va funcționa uleiul în condiții de funcționare. Institutul American Petroleum (API) stabilește acest standard de performanță.

Sistemul API pentru clasificarea uleiului clasifică uleiul în funcție de caracteristicile sale de performanță. Uleiurile cu randament superior conțin aditivi care asigură o protecție maximă împotriva ruginii, uzurii, oxidării uleiului și îngroșării la temperaturi ridicate. Ratingurile pentru serviciile petroliere sunt după cum urmează:

SA – adecvată pentru motoarele utilitare supuse unor sarcini ușoare, viteze moderate și condiții de curățare. Nu conține aditivi.

SB-adecvată pentru utilizarea în condiții favorabile (sarcini ușoare, viteze reduse și temperaturi moderate) cu intervale relativ scurte de schimbare a uleiului. În general, motorul oferă o protecție minimă împotriva murdăririi, coroziunii și oxidării uleiului.

SC îndeplinește cerințele de garanție a uleiului pentru motoarele pe benzină din 1964 până în 1967.

SD – îndeplinește cerințele de garanție a uleiului pentru motoarele pe benzină din 1968 până în 1970. Oferă o protecție suplimentară față de uleiurile SC care sunt necesare odată cu introducerea controlului emisiilor.

SE – îndeplinește cerințele de garanție a uleiului pentru motoarele pe benzină din 1972 până în 1979. Condițiile mai stricte de emisie au creat necesitatea acestui ulei de detergent.

SF-îndeplinește cerințele de garanție a uleiului pentru motoarele pe benzină din 1980 până în 1988. Uleiul SF este proiectat pentru a satisface cerințele motoarelor mici, cu turații ridicate. Un ulei de SF poate fi utilizat în toate autovehiculele care necesită ulei de detergent.

SG îndeplinește cerințele de garanție a uleiului pentru anul 1989 prin intermediul motoarelor actuale pe benzină pentru automobile. Conține mai mulți aditivi decât uleiurile SF. Poate fi folosit ca ulei de tip CC sau diesel. Este un ulei de detergent.

CA-îndeplinește toate cerințele pentru motoarele diesel cu aspirație naturală operate pe combustibil cu conținut scăzut de sulf.

CB-îndeplinește toate cerințele pentru motoarele diesel cu aspirație naturală care funcționează pe combustibil cu conținut ridicat de sulf.

CC-îndeplinește toate cerințele pentru motoarele diesel supraîncărcate ușor.

CD-ul îndeplinește toate cerințele pentru motoarele diesel supraîncărcate moderat.

Manualul de operare furnizează calificativul de service recomandat pentru un anumit vehicul. Puteți utiliza un rating de serviciu mai bun decât cel recomandat, dar NICIODATĂ o evaluare a serviciului mai mică. Un nivel ridicat de service (SG, de exemplu) poate rezista la temperaturi și sarcini mai ridicate, menținând în același timp un film de lubrifiere. Acesta va avea mai mulți aditivi de ulei pentru a preveni oxidarea uleiului, depunerile de motor, defalcarea, spumarea și alte probleme.

Componentele sistemului de lubrifiere

Trebuie reținut faptul că sistemul de lubrifiere este de fapt o parte integrantă a motorului, iar funcționarea acestuia depinde de funcționarea celuilalt. Astfel, sistemul de lubrifiere, în practică, nu poate fi considerat un sistem separat și independent; Face parte din motor. Sistemul de lubrifiere constă în principal din următoarele:

Rezervor de ulei sau zonă de depozitare pentru uleiul de motor.

Nivelul uleiului – verifică cantitatea de ulei din vasul de ulei.

Pompa de ulei – forțează uleiul în întregul sistem.

Rezervorul de ulei și filtrele – transportă ulei la pompă și îndepărtează particulele mari.

Filtrele de ulei – împiedică impuritățile din ulei.

Galeriile de petrol – trec prin motor.

Indicatorul presiunii uleiului – avertizează operatorul asupra presiunii scăzute a uleiului.

Indicator de presiune ulei – înregistrează presiunea reală a uleiului în motor.

Reglarea temperaturii uleiului – reglează temperatura uleiului de motor pe motoarele diesel.

Capitolul 2. Calculul sistemului de ungere al motorului

2.1. Calculul lagărului pe baza teoriei hidrodinamice a ungerii

Comportamentul funcționării lagărului este influențat de variația gradienților în spațiu și în timp a unor parametrii esențiali: geometria longitudinală și transversală a arborelui; vitezele tangențiale la cele două suprafețe; jocurile radiale între arbore și cuzinet; mărimea și direcția sarcinilor aplicate; debitul de ulei eficace; viscozitatea dinamică a uleiului în interiorul lagărului.

Fig. 2.1. Schema de calcul a ungerii lagărului

a) distribuția presiunii în pana de ulei în secțiune transversală; b) distribuția presiunii în pana de ulei în secțiune longitudinală; c) poziția arborelui în lagăr

Acești parametrii, de cele mai multe ori, sunt interdependenți unul de altul, influențându-se reciproc. În consecință, toate variațiile unui parametru provoacă variațiile celorlalți, variații care afectează comportarea lagărului în sens, fie conjugat, fie contrar. De aceea, lagărele arborelui cotit se verifică pe baza teoriei hidrodinamice a ungerii, la încărcare, care apreciază jocul minim între fus și cuzinet, în raport cu jocul admisibil și la încălzire, prin care se determină temperatura uleiului în lagăr în raport cu temperatura admisibilă.

Distribuția de presiune din lagăr este cunoscută din teoria hidrodinamică a ungerii (fig. 2.1.)

În fig. 2.1 am utilizat următoarele notații: rf – raza fusului; df – diametrul fusului; lf – lungimea fusului; rc – raza cuzinetului; dc – diametrul cuzinetului; e – excentricitatea. Aceste mărimi sunt utilizate la definirea următorilor parametrii:

jocul radial, ;

jocul diametral, ;

jocul relativ, ;

lungimea relativă a lagărului, ;

excentricitatea relativă, er = e/r; hmin

jocul minim în lagăr, ; hmax

jocul maxim în lagăr,

Pe baza teoriei hidrodinamice a ungerii, încărcarea lagărului este determinată de presiunea medie din lagăr prin relația:

(2.1)

unde: ηu este vâscozitatea dinamică a uleiului;

w – viteza unghiulară a fusului;

C* – constantă.

Parametrul ϕ se numește coeficient de încărcare al lagărului sau cifră caracteristică.

În figura 2.2. sunt trasate curbele coeficientului de încărcare în funcție de excentricitatea relativă er și lungimea relativă ϕ.

Fig. 2.2. Cifra caracteristică a lagărului

Lucrul mecanic de frecare poate fi descris prin relația:

(2.2)

unde: Ff – forța de frecare din lagăr, în [daN];

w – viteza periferică a fusului, în [m/s];

Forța de frecare Ff se determină pe baza rezultantei medii a acțiunii forțelor care acționează asupra fusului (din diagrama polară).

(2.3)

unde: lf este coeficientul de frecare lichidă în lagăr.

Căldura dezvoltată în lagăr prin frecare este evacuată în exterior prin intermediul uleiului și prin intermediul lagărului . În condiția echilibrului termic al lagărului se poate stabili ecuația de bilanț termic:

(2.4)

Fig. 2.3. Funcția m pentru determinarea coeficientului de frecare

Schimbul de căldură între ulei și lagăr se realizează prin convecție, cantitatea de căldură fiind exprimată prin ecuația:

(2.5)

Coeficientul de convecție cl nu are valori sigure. Pentru motoarele de autovehicule căldura evacuată prin intermediul lagărului s-a stabilit pe baze experimentale, ca fiind 10…15% din căldura dezvoltată în lagăr.

(2.6)

Fig. 2.4. Schema pentru determinarea distanței admisibile între fus și cuzinet

Fig. 2.5. Funcția v pentru determinarea debitului de ulei prin lagăr

Fig. 2.6. Soluționarea grafică a ecuației de bilanț termic al lagărului

Debitul de ulei prin lagăr, Vul se calculează pe baza teoriei hidrodinamice a ungerii.

(2.7)

unde: n este în [rot/min];

d în [mm];

df în [m].

În realitate, suprafețele au rugozități proprii hf și hc (fig. 2.6), unde hf – înălțimea rugozității fusului; hc – înălțimea rugozității cuzinetului. Considerând hp grosimea pelicului de ulei, rezultă că distanța minimă între fus și cuzinet trebuie să satisfacă relația:

(2.8)

Distanța minimă admisibilă dintre suprafețele fusurilor și cuzineților trebuie să fie:

ha = 4…6 [mm].

Coeficientul de siguranță la ungere lichidă se definește prin raportul:

(2.9)

Funcționarea lagărului este normală când Q >1,5, hmin >6…9 [mm] și tup < 120…125°C.

2.2. Probleme specifice ale proiectării lagărelor prin prisma ungerii

La proiectarea lagărului, într-o primă etapă, se adoptă o suprafață specifică (l x d) a lagărului, suficient de ridicată pentru a se asigura o grosime optimă a filmului de ulei. În etapa a doua, se alege raportul l/d. Acest raport are două limite: limita inferioară, care determină evacuarea rapidă a uleiului din lagăr și limita superioară, determinată de săgeata arborelui, ținând cont de jocul din lagăr ales.

Pentru a limita lungimea, greutatea și costul motorului, în mod practic, se alege l/d < 0,5, iar pentru a se asigura condiții bune de ungere, l/d nu trebuie să coboare sub valoarea de 0,3. Raportul l/d influențează atât asupra factorului de portanță, cât și asupra grosimii minime a pelicului de ulei, ca urmare a incidenței asupra curgerii axiale de ulei.

Depășirea vitezei critice provoacă o încălzire suplimentară a uleiului, care conduce la diminuarea viscozității, la fel de periculoasă ca și insuficiența debitului de ulei. Lagărul fusului maneton este uns cu ulei deja încălzit în lagărul palier, iar debitul de ulei este redus datorită pierderilor din lagărul palier, de aceea viteza periferică nu trebuie să depășească 11 m/s.

Pentru a se asigura un film continuu de ulei poate fi calculat și cu formula empirică

(2.10)

unde: n- turația arborelui, în rot/min; d – diametrul fusului, în mm.

Pentru a se ține seama și de deformațiile arborelui la forța de presiune maximă, la proiectare se adoptă următoarele valori :

J= (1,1…1,3) d*10-3 [mm] pentru lagărul fusului maneton;

J= (1,3…1,5)d*10-3 [mm] pentru palier;

2.3. Calculul debitului de ulei necesar în sistemul de ungere

Debitul de ulei care circulă prin sistemul de ungere reprezintă debitul prin magistrala de ulei (rampa centrală) și se poate determina din două condiții:

1) Asigurarea debitului necesar ungerii tuturor lagărelor;

2) Preluarea unei cantități din căldura dezvoltată în motor.

Determinarea debitului de ulei pornind de la prima condiție, presupune asigurarea necesarului de ulei pentru ungerea celor b fusuri ale arborelui cotit.

(2.11)

Debitul de ulei necesar lagărelor este de 15…50% din debitul de ulei care circulă prin magistrala de ungere; limita superioară se aplică motoarelor cu circuit de răcire a pistoanelor. Rezultă că debitul de ulei prin magistrală este:

(2.12)

Calculul debitului de ulei care satisface a doua condiție are la bază bilanțul energeric considerând că uleiul preia căldura dezvoltată prin frecare care reprezintă fracțiunea fu din căldura degajată în motor.

(2.13)

unde: fu = 0,02…0,06;

Qi – puterea calorică inferioară, Qi = 40.000…44.000 [kJ/kg];

ce – consum specific de combustibil, în [g/kWh];

Pe – puterea efectivă a motorului în [kW].

(2.14)

sau

(2.15)

Valorile superioare pentru debitul sistemului de ungere sunt caracteristice motoarelor cu aprindere prin comprimare supraalimentate.

2.4. Calculul elementelor compenente ale instalației de ungere

Calculul suprafeței de răcire a schimbătoarelor de căldură pentru ulei

Acest calcul are ca scop dimensionarea suprafeței de răcire necesare transmiterii căldurii preluate de ulei din motor și cedate mediului de răcire.

Pentru un schimbător de căldură aer-ulei, suprafața exterioară de răcire se calculează cu relația:

[m2] (2.16)

unde: [kJ/m2hK]

ku – coeficientul global de transmitere a căldurii de la ulei la aer,;

S2/S1 = 2,5…3,5 – coeficientul de nervurare;

S1 [m2] – suprafața interioară de contact cu uleiul;

S2 [m2] – suprafața exterioară a schimbătorului;

tu = 75…85 [°C] – temperatura medie a uleiului;

ta = 40[°C] – temperatura medie a aerului;

α1 = 180…400 [W/m2K] – coeficientul de transmitere a căldurii de la ulei la pereții schimbătorului;

α2 = 70…140 [W/m2K] – coeficientul de transmitere a căldurii de la ulei la pereții schimbătoruluila aer;

ku = 30…70 [W/m2K].

Fig. 2.7. Schema de amplasare a schimbătorului de căldură pentru ulei în circuitul de răcire al motorului

unde: – căldura evacuată;

ra – densitatea apei;

ca – căldura specifică a apei;

Dta – diferența dintre temperaturile de ieșire și intrare ale lichidului de răcire.

Calculul filtrelor de ulei

Suprafața de filtrare Sf se calculează cu relația

[m2] (2.17)

unde: Vu [l/h] debitul de ulei;

w [m/h]; viteza uleiului în filtru, w = νp/hR;

νp – căderea de presiune din filtru, în starea curentă (w = 36…432 m/h).

Suprafața de filtrare calculată cu relația (2.42) reprezintă suprafața totală a porilor, de aceea se numește suprafața activă a filtrului.

Suprafața nominală a filtrului Sn se determină pentru determinarea cotelor de gabarit.

(2.18)

unde: k – factor care ține seama de materialul dintre pori și are valori de 3,3…3,6 la filtrele de sită și 3,3…5,0 la filtrele cu fir de sârmă.

Calculul filtrului centrifugal

Debitul volumetric de ulei care trece prin orificiul calibrat

[l/min] (2.19)

unde: Ropt- reprezintă distanța optimă de la axa orificiului ajutajului până la axa rotorului

(2.20)

iar forța de reacție aplicată la axa orificiului duzei de expulzare a uleiului

(2.21)

Momentul reactiv dat de cele două duze este:

(2.22)

În relațiile de mai sus intervin următoarele mărimi:

μ1 – coeficientul de debit al uleiului prin orificiul duzei de expulzare;

f – suprafața orificiului ajutajului (diametrul orificiului are valori cuprinse între 1,6…2,2 mm;

ρ – densitatea uleiului;

p1 – presiunea uleiului la intrarea în rotorul filtrului, p1 = 0,4…0,6 MPa;

ψ – coeficientul de pierderi hidraulice de la intrarea uleiului în filtru până la ajutajul de expulzare;

n – turația rotorului;

ro – raza arborelui rotorului;

ε – coeficient care ține seama de vâscozitatea dinamică și capacitatea rotorului;

π – coeficientul de contracție a secțiunii vânei de ulei care iese prin orificii;

k – coeficient care depinde de capacitatea rotorului și viscozitate.

Capitolul 3. Studii asupra elementelor componente ale instalației de ungere

3.1. Elementele componente ale instalației de ungere

Vas de ulei

Tava de ulei, în mod normal din tablă subțire sau din aluminiu, se înșurubează la partea inferioară a blocului motorului. Acesta deține o sursă de ulei pentru sistemul de lubrifiere. Tava de ulei este prevăzută cu un dop de golire pentru schimbarea uleiului. Deflectoarele pot fi utilizate pentru a împiedica stropirea uleiului în tava.

Cazanul este cea mai joasă zonă din tava de ulei unde se colectează ulei. Pe măsură ce se scurge uleiul din motor, acesta umple rezervorul. Apoi, pompa de ulei poate scoate ulei din tava pentru recirculare.

Indicatorul nivelului de ulei

Indicatorul de nivel al uleiului, cunoscut și sub denumirea de jojă, este de obicei tip baionetă. Se compune dintr-o tijă lungă sau o lamă care se extinde în tava de ulei. Este marcat pentru a arăta nivelul uleiului din tava de ulei. Citirile sunt luate prin tragerea tijei de la locul său obișnuit în carter, ștergerea acestuia, înlocuirea acestuia și, din nou, îndepărtarea și notarea înălțimii uleiului pe capătul inferior sau marcat. Acest lucru trebuie făcut cu motorul oprit, cu excepția cazului în care producătorul recomandă altfel. Este important ca nivelul uleiului să nu scadă sub marcajul LOW sau să crească deasupra marcajului FULL.

Pompă de ulei

Pompa de ulei este inima sistemului de lubrifiere, forțează uleiul din tava de ulei, prin filtrul de ulei, galeriile și la rulmenții motorului.

Există două tipuri de bază de pompe de ulei – rotative și unelte.

Pompa ROTARY (fig.3.1.) are un rotor interior cu lobi care se potrivesc cu niște depresiuni similare în rotorul exterior. Rotorul interior este în afara centrului de la rotorul exterior.

Figura 3.1. Pompă de ulei tip rotor.

Pe măsură ce arborele pompei de ulei se rotește, rotorul interior determină rotirea exterioară a rotorului. Acțiunea excentrică a celor două rotoare formează buzunare care se schimbă. Un buzunar mare este format pe partea de intrare a pompei. Pe măsură ce rotoarele se rotesc, buzunarul plin cu ulei devine mai mic, pe măsură ce se apropie ieșirea pompei. Această acțiune stoarce uleiul și îl împinge sub presiune. Pe măsură ce se învârte pompa, această acțiune se repetă continuu pentru a produce un flux relativ neted de ulei.

Pompa cu angrenaj (fig.3.2.) este alcătuită din două angrenaje de pompare montate într-o carcasă de montaj apropiată. Un arbore, de obicei rotit de distribuitor, arborele cotit sau arborele auxiliar, rotește una din roțile din pompă. Angrenajul transformă cealaltă roată de pompare care este susținută pe un arbore scurt în interiorul carcasei pompei.

Figura 3.2. Pompă de ulei de tip angrenaj.

Ca factor de siguranță pentru a asigura o livrare suficientă a uleiului în condiții de funcționare extreme, pompa de ulei (roată sau roată) este proiectată pentru a furniza o cantitate mai mare de ulei decât este necesar în mod normal pentru lubrifierea adecvată. Acest lucru necesită ca o supapă de presiune a uleiului să fie încorporată în pompă pentru a limita presiunea maximă a uleiului.

Supapa de suprapresiune este o supapă de by-pass încărcată cu arc în pompa de ulei, în blocul de motor sau în carcasa filtrului de ulei. Valva constă dintr-un piston mic, arc și cilindru. În condiții normale de presiune, arcul deține supapa de închidere închisă. Tot uleiul de la pompa de ulei se varsă în galerii de ulei și la lagăre.

Cu toate acestea, în condiții de presiune ridicată a uleiului (de exemplu, rece, ulei gros), supapa de suprapresiune se deschide. Presiunea uleiului împinge pistonul mic înapoi în cilindru, depășind tensiunea arcului. Acest lucru permite unui anumit ulei să ocolească principalele galerii de ulei și să se reverse în tava de ulei. Majoritatea uleiului continuă să curgă la rulmenți și se menține o presiune presetată. Unele supape de presiune sunt reglabile. Prin rotirea unui șurub sau prin schimbarea grosimii șuruburilor, uleiul de pe partea de admisie a pompei este prins în dinții roților dințate și este transportat în jurul peretelui exterior din interiorul carcasei pompei. Atunci când uleiul ajunge în partea de evacuare a pompei, dinții roților dințate se fixează și se sigilează. Uleiul prins în fiecare dinte de viteză este forțat în buzunar la ieșirea pompei și se formează presiunea. Uleiul se scurge din pompă și la lagărele motorului. Presiunea poate fi modificată.

Dispozitiv de recuperare ulei

Dispozitivul de recuperare a uleiului este un tub care se extinde de la pompa de ulei până la fundul vasului de ulei. Un capăt al tubului de preluare se înșurubează sau se înșurubează în pompa de ulei sau în blocul motorului. Celălalt capăt deține filtrul.

Filtrul are o sită de plasă potrivită pentru împingerea unor particule mari din ulei și încă trece o cantitate suficientă de ulei în partea de intrare a pompei de ulei. Filtrul este amplasat astfel încât tot uleiul care intră în pompă din tava de ulei să treacă prin ea. Unele ansambluri includ, de asemenea, o supapă de siguranță care se deschide în cazul în care filtrele se înfundă, depășind astfel uleiul la pompă. Filtrele de filtrare pot fi fie tip flotante, fie fixe.

Filtrul plutitor are o cameră de aer etanș, este articulat la orificiul de admisie al pompei de ulei și plutește chiar sub partea superioară a uleiului. Odată cu modificarea nivelului de ulei, aportul plutitor va crește sau scădea în consecință. Această acțiune permite ca tot uleiul introdus în pompă să vină de pe suprafață. Acest design împiedică pomparea să scoată uleiul din partea inferioară a vasului de ulei, unde este posibil să se colecteze murdărie, apă și nămol. Ecranul de filtru este ținut la flotor printr-o clemă de reținere. Mișcarea în sus și în jos a flotorului este limitată de opriri.

Filtrul fix este pur și simplu un dispozitiv în formă de pâlnie inversă, plasat la aproximativ 1/2 inch până la 1 inch de la baza vasului de ulei. Acest dispozitiv împiedică orice nămol sau murdărie care s-au acumulat să intre și să circule prin sistem. Ansamblul este atașat solid la pompa de ulei într-o poziție fixă.

Filtru de ulei

Filtrul de ulei îndepărtează cele mai multe impurități care au fost preluate de ulei, deoarece circula prin motor. Conceput pentru a fi înlocuit cu ușurință, filtrul este montat într-o locație accesibilă în afara motorului.

Există două configurații elementare ale elementului filtrant – tipul cartușului și tipul de tip spin-on.

Elementul tip cartuș (fig.3.3.) se potrivește într-un container metalic permanent. Uleiul este pompat sub presiune în recipientul în care trece de la exteriorul elementului filtrant până la centru. De aici, uleiul iese din recipient. Elementul se schimbă cu ușurință prin scoaterea capacului din recipient.

Figura 3.3. Filtre de ulei.

Filtrul spin-on este complet autonom, constând dintr-un recipient integrat din metal și un element filtrant. Uleiul este pompat în recipientul din exteriorul elementului de filtrare. Uleiul trece apoi prin mediul de filtrare în centrul elementului în care iese din container. Acest tip de filtru este înșurubat pe baza sa și este îndepărtat prin rotire.

Elementele în sine pot fi metalice sau nemetalice. Deșeurile de bumbac sau hârtia tratată cu rășină sunt cele mai populare medii de filtrare. Ele sunt ținute în loc prin aplicarea lor sandwich între două foi de metal perforate. Unele aplicații grele utilizează straturi de metal care sunt distanțate subțiri. Materia străină este tensionată, deoarece uleiul trece printre straturile metalice.

Există două configurații de filtre. Acestea sunt sistemul full-flow și sistemul de by-pass. Operațiile fiecărui sistem sunt următoarele:

Sistemul cu debit total este cel mai mare filtru de ulei pentru a permite uleiului să circule în comun. Tot uleiul într-un sistem cu debit total este sistemul fără a trece prin elementul care circulă prin filtru înainte de a ajunge în cazul în care acesta devine înfundat. Acest motor. Atunci când se utilizează un sistem cu debit total, se împiedică întreruperea alimentării cu ulei până la necesarul maxim pentru a încorpora o supapă de by-pass în motor.

Sistemul de bypass deviază numai o cantitate mică de ulei de fiecare dată când este circulat și îl returnează direct la tava de ulei după ce este filtrată. Acest tip de sistem nu filtrează uleiul înainte de a fi trimis la motor. Uleiul din galeria principală de ulei intră în filtru și curge prin elementul de filtrare. Apoi trece în colectorul din centrul filtrului. Uleiul filtrat curge apoi printr-un orificiu închis care împiedică pierderea presiunii. Uleiul se întoarce apoi direct în tava de ulei.

Galerii de petrol

Galeriile de ulei sunt mici treceri prin blocul cilindrului și capul pentru lubrifiere. Acestea sunt canale turnate sau prelucrate care permit ca uleiul să curgă la rulmentul motorului și alte părți în mișcare.

Galeriile principale de ulei sunt treceri mari prin centrul blocului. Acestea alimentează uleiul la rulmenții arborilor cotiți, la rulmenții cu arbori cu came și la lifturi. Galeriile principale de petrol alimentează, de asemenea, petrolul în trepte mai mici care trec până la capetele cilindrilor.

Lampa de avertizare pentru presiunea uleiului

Lampa de avertizare pentru presiunea uleiului (fig.3.4.) este utilizată în locul unui ecartament pe multe vehicule. Lumina de avertizare, deși nu este la fel de precisă, este valoroasă datorită vizibilității sale înalte în cazul unei condiții de presiune scăzută a uleiului. Deoarece motorul se poate defecta sau se poate deteriora în mai puțin de un minut de funcționare fără presiunea uleiului, lampa de avertizare este folosită ca rezervă pentru un ecartament, pentru a atrage atenția instantaneu asupra unei defecțiuni.

Figura 3.4. Lampă de avertizare a presiunii uleiului.

Lampa de avertizare primește energie de la baterie prin contactul de aprindere. Circuitul la masă este finalizat prin intermediul unității de transmisie a presiunii uleiului care se înșurubează în motor și este expusă la una dintre galeriile de ulei. Unitatea de trimitere constă dintr-o diafragmă sensibilă la presiune care operează un set de puncte de contact. Punctele de contact sunt calibrate pentru a activa lampa de avertizare în orice moment când presiunea uleiului scade sub aproximativ 15 psi la majoritatea vehiculelor.

Când presiunea uleiului este scăzută, arcul din unitatea de expediere deține o pereche de contacte închise. Această acțiune completează circuitul și lumina indicatoare luminează.

Când presiunea uleiului este normală, presiunea uleiului acționează pe o diafragmă în unitatea de expediere. Deformarea diafragmei deschide punctele de contact pentru a întrerupe circuitul. Această acțiune face ca lampa de avertizare să se stingă, informând operatorul asupra presiunii bune.

Indicator de presiune ulei

Indicatorul de presiune a uleiului este montat pe panoul de bord al unui vehicul. Marcat pe un cadran în kilograme per inch (psi), indicatorul arată cât de regulat și uniform este livrat uleiul către toate părțile vitale ale motorului și avertizează asupra eventualelor întreruperi ale acestei livrări. Manometrele pot fi electrice sau mecanice.

În cazul tipului mecanic, ecartamentul de pe panoul de bord este conectat la o linie de ulei prins într-o galerie de ulei care conduce din pompă. Presiunea uleiului din sistem acționează pe o diafragmă în interiorul ecartamentului, determinând acul să se înregistreze pe cadran.

La tipul electric, presiunea uleiului operează un reostat conectat la motor care semnalizează electric la manometrul care indică presiunea uleiului în sistem.

Reglarea temperaturii uleiului

Regulatorul de temperatură a uleiului (fig.3.5.) trebuie utilizat în sistemele de lubrifiere a motoarelor diesel, previne creșterea temperaturii uleiului în condiții de temperatură ridicată și ajută la creșterea temperaturii la pornirea la rece în timpul iernii. Acesta oferă un mijloc mai pozitiv de control al temperaturii uleiului decât răcirea prin radiație a căldurii din puțurile de ulei.

Figura 3.5. Regulator de temperatură a uleiului.

Regulatorul folosește agentul de răcire a motorului în sistemul de răcire pentru a regla temperatura uleiului și este alcătuit dintr-un miez și o carcasă. Miezul, prin care circulă uleiul, este de construcție celulară sau cu burduf și este construit pentru a expune cât mai mult ulei la lichidul de răcire care circulă prin carcasă.

Regulatorul este atașat la motor, astfel încât uleiul să curgă prin regulator după trecerea prin pompă. Pe măsură ce uleiul trece prin regulator, se răcește sau se încălzește, în funcție de temperatura lichidului de răcire și apoi circulă prin motor.

Unele vehicule folosesc un răcitor de ulei (fig.3.6.) care constă dintr-un radiator prin care circula aerul prin mișcarea vehiculului sau prin intermediul unui ventilator de răcire. Uleiul din motor circulă prin acest radiator și înapoi în rezervorul sau rezervorul de alimentare. Radiatorul acționează pentru răcirea uleiului numai în acest sistem. Nu va încălzi uleiul într-un motor rece.

Figura 3.6. Răcitor de ulei.

Tipuri de sisteme de lubrifiere

Sistem de lubrifiere prin pulverizare

Sistemul de stropire nu mai este folosit în motoarele auto. Este utilizat pe scară largă în motoarele cu patru cicluri mici pentru mașinile de tuns iarba, operațiunile marine exterioare și așa mai departe.

În sistemul de lubrifiere prin pulverizare, uleiul este stropit din tava de ulei sau tăvile de ulei din partea inferioară a carterului. Uleiul este aruncat în sus ca picături sau ceață fină și asigură lubrifierea adecvată a mecanismelor supapei, a bolțurilor pistonului, a pereților cilindrului și a inelurilor pistonului.

În motor, dopurile de pe capacele lagărului de legătură se introduc în tava de ulei cu fiecare rotație a arborelui cotit pentru a produce stropirea de ulei. În fiecare tija de conectare se trage un pasaj de la trapez la lagăr pentru a asigura lubrifierea.

Acest sistem este prea incert pentru aplicațiile auto. Unul dintre motive este faptul că nivelul de ulei din carter va varia foarte mult cantitatea de lubrifiere primită de motor. Un nivel ridicat are ca rezultat o lubrifiere excesivă iar un nivel ușor scăzut duce la o lubrifiere necorespunzătoare și la defectarea motorului.

Combinație de stropire și alimentare cu forță

Într-o combinație de stropire și alimentare cu forță, uleiul este livrat în anumite părți prin pulverizare și prin alte părți prin canale de ulei sub presiune din pompa de ulei.

Uleiul din pompă intră în galeriile de ulei. Din galeriile de ulei, acesta curge spre rulmenții principali și lagărele cu arbori cu came.

Rulmenții principali au orificii de alimentare cu ulei sau caneluri care alimentează ulei din canale în arborele cotit. Uleiul curge prin aceste treceri către lagărele de legătură. De acolo, pe unele motoare, curge prin orificii găurite în tijele de legătură la lagărele cu pistoane.

Cilindrii sunt lubrifiați prin împrăștierea uleiului aruncat de pe lagărele de legătură. Unele motoare folosesc jgheaburi mici sub fiecare tija de legătură care sunt menținute pline de duze mici, care livrează ulei sub presiune din pompa de ulei. Aceste duze de ulei furnizează un flux din ce în ce mai greu pe măsură ce viteza crește.

La viteze foarte mari, aceste fluxuri de petrol sunt suficient de puternice pentru a lovi direct. Acest lucru provoacă o stropire mult mai grea, astfel încât lubrifierea adecvată a pistoanelor și a lagărelor de legătură este asigurată la viteze mai mari.

Dacă se utilizează un sistem combinat pe un motor cu supapă de suprapresiune, treapta superioară a supapei este lubrifiată prin presiunea din pompă.

Alimentare cu forță

Se obține o presiune mai ușoară de lubrifiere în sistemul de lubrifiere cu forță de alimentare. Uleiul este forțat de pompa de ulei de la carter la rulmenții principali și la rulmenții de arbori cu came. Spre deosebire de sistemul combinat, lagărele de legătură sunt de asemenea alimentate cu ulei sub presiune din pompă.

Pistoanele de ulei sunt fortate în arborele cotit pentru a conduce uleiul la tijele de legătură. Pasajele livrează ulei de la joncțiunile principale ale lagărelor la jgheaburile lagărelor. La unele motoare aceste deschideri sunt găuri care se aliniază o dată pentru fiecare revoluție a arborelui cotit. În alte motoare există canale inelare în lagărele principale prin care uleiul se poate alimenta constant în orificiul din arborele cotit.

Uleiul sub presiune care lubrifiaza rulmenții de tijă de legătură se continuă pentru a lubrifia pistoanele și pereții, scuturându-se prin găuri strategice fortate. Acest sistem de lubrifiere este utilizat în aproape toate motoarele care sunt echipate cu știfturi cu piston de semiflionare.

Forța de alimentare completă

Într-un sistem de lubrifiere cu forță completă, lagărele principale, rulmenții de bare, rulmenții cu arbori cu came și mecanismul complet al supapei sunt lubrifiate cu ulei sub presiune. În plus, sistemul de lubrifiere cu forță completă asigură lubrifierea sub presiune a pistoanelor și a bolțurilor pistonului.

Aceasta se realizează prin găuri perforate pe lungimea tijei de legătură, creând un canal de ulei de la lagărul tijei de legătură la lagărul cu știftul pistonului. Acest pasaj nu numai că alimentează lagărele pistonului, ci și asigură lubrifierea pistoanelor și pereților cilindrului. Acest sistem este utilizat în aproape toate motoarele echipate cu știfturi cu piston plin.

Diagnosticarea problemelor a sistemului de lubrifiere

Cele patru probleme care se produc cel mai adesea în sistemul de lubrifiere sunt următoarele:

Consum ridicat de ulei (se adaugă frecvent ulei)

Presiune scăzută a uleiului (indicatorul este scăzut, lumina indicatoare luminează sau zgomote anormale ale motorului)

Presiune ridicată a uleiului (gabaritul este ridicat, filtrul de ulei umflat)

Indicator defect sau circuit de măsurare (funcționare sau citiri inexacte)

Consumul de ulei ridicat

Dacă trebuie să se adauge frecvent ulei în motor, acesta este un simptom al consumului ridicat de ulei. Pierderea externă a uleiului din motor sau scurgerea internă a uleiului în camerele de combustie determină un consum ridicat de ulei. O descriere a fiecăreia dintre aceste probleme este următoarea:

Scurgeri externe de ulei – detectate ca zone umede pe sau în jurul motorului. Uleiul poate fi, de asemenea, găsit în bălți mici sub vehicul. Scurgeri sau garnituri de scurgere sunt, de obicei, sursa de scurgere a uleiului de motor extern.

Izolarea internă a uleiului – apare ca un fum albastru care iese din sistemul de evacuare al vehiculului. De exemplu, dacă inelele pistonului motorului și cilindrii sunt foarte uzate, uleiul poate pătrunde în camerele de combustie și va fi ars în timpul arderii

Presiune scăzută a uleiului

Presiunea scăzută a uleiului este indicată atunci când indicatorul lămpii luminează, indicatorul de ulei citește scăzut sau când zgomotul motorului sau lagărele motorului se zgâlțâie. Cele mai frecvente cauze ale presiunii scăzute a uleiului sunt următoarele:

Nivel scăzut al uleiului (uleiul nu este suficient de ridicat în tava pentru a acoperi preluarea uleiului)

Tijă de legătură uzată sau lagăre principale uzate (pompa nu poate asigura un volum suficient de ulei)

Un ulei subțire sau diluat (vâscozitate scăzută sau combustibil în ulei)

Supapa de presiune slabă sau defectată (supapa se deschide prea ușor)

Curățate sau pierdute tubul de colectare a pompei (aerul este tras în pompa de ulei)

Pompa de ulei uzată (spațiu liber între rotor sau angrenaje și carcasă)

Ecranul de colectare a uleiului înfundat (reduce cantitatea de ulei care intră în pompă)

Un nivel scăzut al uleiului este o cauză obișnuită a presiunii scăzute a uleiului. Se verifica întotdeauna nivelul uleiului mai întâi atunci când se remediaza o problemă scăzută a presiunii uleiului.

Presiune ridicată a uleiului

Presiunea ridicată a uleiului este rareori o problemă. Când apare, indicatorul de presiune a uleiului va citii foarte mult. Cele mai frecvente cauze ale presiunii ridicate a uleiului sunt următoarele:

Supapa de suprapresiune a fost deschisă (nu se deschide la presiunea specificată)

Tensiunea de arc a supapei de relief mare (arc puternic sau arcul a fost în mod necorespunzător)

Vâscozitatea ridicată a uleiului (ulei excesiv de gros sau utilizarea aditivului de ulei care crește vâscozitatea)

Galeria de ulei restricționată (turnarea defectă a blocurilor sau resturile în canalul de ulei)

Indicator sau probleme de ecartament

Indicatorul luminos poate să rămână aprins sau să clipească, indicând o problemă scăzută a presiunii uleiului. Ecartamentul poate citi scăzut sau înalt, indicând, de asemenea, o problemă a sistemului de lubrifiere.

Sârmă care merge la unitatea de expediere poate că a căzut. Cablul unității de trimitere poate fi, de asemenea, scurtcircuitat la masă (lumina rămâne aprinsă sau indicatorul este întotdeauna ridicat).

Sistemul de lubrificare – întreținere

Există anumite sarcini de serviciu pentru sistemul de lubrifiere care sunt efectuate mai mult sau mai puțin în mod automat atunci când motorul este reparat. De exemplu, tava de ulei este îndepărtată și curățată în timpul lucrărilor de revizie a motorului ca înlocuirea lagărului sau inelelor.

Când se îndepărtează arborele cotit, procedeul obișnuit, este curățarea canalelor de ulei din arborele cotit. De asemenea, trecerile de ulei din blocul de cilindrii trebuie curățat ca parte a reviziei.

Sistemul de lubrifiere trebuie mentinut in permanenta. Această întreținere constă în mod normal în schimbarea uleiului și a filtrului (filtrelor).

Activitățiile de întreținere trebuie mentinute, cum ar fi înlocuirea liniilor și a fitingurilor, întreținerea sau înlocuirea pompei de ulei și supapa de siguranță și spălarea sistemului.

Schimbarea uleiului și a filtrului

Este extrem de important ca uleiul și filtrele (filtrele) ale motorului să fie întreținute periodic. Lipsa de ulei și de întreținere a filtrelor va scurta mult durata de viață a motorului.

Producătorii dau un număr maxim de kilometri sau ore de funcționare a unui vehicul între schimbările de ulei. Vehiculele mai noi pot fi operate la 10.000 de kilometri între schimbări. Vehiculele mai vechi ar trebui să-și schimbe uleiul la fiecare 5.000 de kilometri. Majoritatea echipamentelor de construcții medie între 200 și 250 de ore de funcționare între schimbările de ulei. Cu toate acestea, în funcție de climă și condițiile de lucru, kilometrul și orele dintre schimbările de ulei pot fi reduse foarte mult. Tocmai de aceea se consulta manualul de service pentru intervale precise.

Pentru a schimba uleiul de motor, se încălzeste motorul până la temperatura maximă de funcționare. Acest lucru va ajuta la suspendarea deșeurilor în ulei și va face scurgerea uleiului mai bine.

Se deșurubeaza ștecherul de scurgere și se lasa uleiul să curgă într-un bazin de colectare.

De obicei, elementele de filtru sunt înlocuite în același timp cu schimbarea uleiului. Filtrele cele mai frecvente sunt filtrul de tip spin-on sau filtrul de ulei de element înlocuibil.

Spin-on, filtru de ulei aruncat înapoi, înlocuit ca unitate completă. Se deșurubeaza filtrul din bază cu mâna sau cu o cheie de filtru și filtrul se arunca. Când se înlocuieste, se șterge baza cu o cârpă și se așeaza o mică cantitate de ulei sau grăsime pe garnitură pentru a asigura o etanșare bună. Se inșurubeaza un filtru nou, strângând cel puțin o jumătate de rotație după ce garnitura atinge baza. Nu se utilizeaza o cheie pentru filtru, deoarece recipientul de filtru poate denatura și scurgeri.

Filtru de ulei înlocuibil – îndepărtat din carcasa filtrului și înlocuit. Se așeaza o tavă sub filtru pentru a prinde uleiul din filtru. Se scoate șurubul de fixare și se ridica capacul sau carcasa filtrului.

Se scoate garnitura din capac sau carcasă și se arunca. Se scoate elementul vechi și se arunca. Se curăța interiorul carcasei filtrului și se acopera. Se instaleaza un element nou și se introduce un nou capac sau o garnitură carcasă (se va asigura că garnitura este complet așezată în locaș). Dupa inlocuirea capacului sau carcasei și se fixeaza acesta bine cu șurubul central.

După ce uleiul a fost complet golit și fișa de golire a fost înlocuită, se umple carterul până la semnul complet al jojului cu gradul și greutatea corespunzătoare a uleiului. Se porneste și se opreste motorul. Imediat se verifica presiunea uleiului. Se controleaza filtrul sau carcasa filtrului pentru a nu exista scurgeri. Se opreste motorul și se verifica nivelul uleiului din carter și se adăuga semnul complet.

Service pompă de ulei

Serviciile privind pompele de ulei sunt limitate, deoarece sunt relativ fără probleme. O pompă de ulei va funcționa adesea fără probleme atunci când vehiculul este pregătit pentru salvare.

O pompă de ulei necorespunzătoare va provoca o presiune scăzută sau lipsă a uleiului și eventuale deteriorări grave ale motorului. La uzura părților interioare, pompa poate să scurgă și să aibă o putere redusă. Arborele pompei poate, de asemenea, să se desprindă în pompă sau distribuitor, împiedicând funcționarea pompei Pentru a înlocui pompa de ulei, este mai întâi necesar să se determine locația acesteia. Unele pompe sunt situate în interiorul panoului de ulei al motorului. Altele se află pe partea din față a motorului sub un capac frontal sau pe partea laterală a motorului. Deoarece procedurile de demontare diferă, se consulta manualul de service al producătorului pentru instrucțiuni.

Majoritatea mecanicilor instalează o pompă nouă sau din fabrică, când este nevoie. De obicei, este prea costisitoare pentru a reconstrui complet o pompă de ulei în magazin. Înainte de instalare, se umple pompa cu ulei de motor. Acest lucru va asigura funcționarea inițială adecvată la pornirea motorului.

Serviciu de suprapresiune de presiune

O supapă de presiune defectă poate produce probleme de presiune a uleiului. Supapa poate fi amplasată în pompa de ulei, în carcasa filtrului sau în blocul motorului.

Dacă simptomele indică supapa de suprapresiune, aceasta trebuie dezasamblată și deservită. Curățarea și ajustarea sunt tot ceea ce este de obicei necesar. Se scoate capacul ținând supapa de presiune. Apoi, se gliseaza arcul și pistonul din gaura lor.

Se măsoara lungimea liberă a arcului (lungimea arcului extins) și se compara cu specificațiile. Dacă arcul este prea scurt sau lung, se instaleaza un nou resort. Unii producători recomandă verificarea tensiunii arcului.

Se utilizeaza un micrometru și un mic gabarit pentru a verifica uzura supapei și a ventilului. De asemenea, se verifica părțile laterale ale supapei pentru zgârieturi sau scoruri. Piesele se inlocuiesc dacă sunt probleme.

Se asambleaza supapa de presiune. Se asigură că supapa este îndreptată corect în gaura sa. Se gliseaza arcul în poziție. Se instaleaza orice șuruburi și capacul sau capacul capacului. Se consulta manualul de service pentru detalii.

Supapa de presiune poate fi reglată în două moduri. Un mod este printr-un șurub de reglare (având un blocaj) care adaugă sau amorsează presiunea asupra arcului.

Capitolul 4. Contribuții originale și concluzii

4.1. Descriere utilaj

Pentru exploatarea terenului in proprietate personala se foloseste tractorul marca: Iseki din Japonia

Cu acest utilaj se lucreza 10 hectare de pamant, din care:

3.5ha teren arabil pe care se cultiva porumb si cartofi

1.5ha cu cartofi

2ha cu porumb

6.5ha sunt cu fanete, fan pentru animale

Pentru arat tractorul este dotat cu plug, disc si freza.

Tractorul

Marca: Iseki, din Japonia.

E model 4×4.

Putere motor – 20 de cai putere.

Capacitatea cilindrica – 952cm.

Figura 4.1. Tractor marca Iseki

Figura 4.2. Tractor marca Iseki

Figura 4.3. Tractor marca Iseki

Figura 4.4. Componente mecanice tractor marca Iseki

Figura 4.5. Componente mecanice tractor marca Iseki

Figura 4.6. Componente mecanice tractor marca Iseki

Figura 4.7. Componente mecanice tractor marca Iseki

Figura 4.8. Componente mecanice tractor marca Iseki

Figura 4.9. Componente mecanice tractor marca Iseki

Figura 4.10. Componente mecanice tractor marca Iseki

Figura 4.11. Componente mecanice tractor marca Iseki

Figura 4.12. Componente mecanice tractor marca Iseki

Figura 4.13. Componente mecanice tractor marca Iseki

Figura 4.14. Componente mecanice tractor marca Iseki

4.2. Calculul sistemului de ungere al tractorului marca Iseki

Calculul lagarului

In cadrul calcului de rezistenta al arborelui cotit s-au stabilit dimensiunile principale ale fusurilor care au fost in final verificate cu ajutorul rezultatelor reunite in diagramele polare pe fusuri, astfel: s-au determinat presiunea maxima pe fusuri pmax, presiunea medie pe fusuri pmed si gradul de soc k=pmax/pmed.

Lagarele arborelui cotit trebuie verificate in plus la:

incalzire care se apreciaza prin temperatura uleiului din lagar si care nu trebuie sa depaseasca valoarea admisibila de 120°C;

incarcare care se apreciaza cu ajutorul jocului minim dintre fus si cuzinet ce nu trebuie sa scada sub valoarea admisibila de 69 mm, sau cu ajutorul coeficientului de siguranta la ungere care trebuie sa fie mai mare de 1,5.

Ipoteze de calcul:

lagarul de biela (maneton) este mai incarcat decat lagarul palier astfel ca acestea vor fi asimilate lagarelor de biela, ceea ce este acoperitor;

calculul la incarcare si incalzire se face la regim nominal de functionare.

Pentru calculul lagarului se cunosc:

pmed=6,42 Mpa

Rmed=13599N

df=61 mm

lf=34 mm

n=5500 rot/min.

In conformitate cu campul de tolerante H7/f6 avem urmatoarele dimensiuni:

-pentru fus:

df=mm

-pentru cuzinet:

dc=mm

Jocul diametral al fusului in alezaj este:

d=dcmax-dfmin=60,029-59,952=0,077 mm

Jocul relativ este:

y = d/df= 0,077/60 = 0,00129

Lungimea relativa a lagarului este:

l=lf/df= 34/60 =0,579

Se adopta temperatura uleiului in lagar (tui=85-89°C) la valoarea tui=85°C.

Temperatura uleiului la iesirea din lagar se determina din conditia de echilibru termic al lagarului:

Qf = Ql + Qu

cu

Qf =0,519*10-3pmed*lf**n*μl

– caldura dezvoltata prin frecare in lagar

Ql = (0,1..0,15)* Qf

-caldura evacuata de lagar

Se adopta Ql = 0,15* Qf

Qu =ρu*cu*Vu*(tue-tui)

-caldura disipata prin ulei.

Pentru un ulei ROW40 cu vascozitatea la 50°C de 6°E, cifra caracteristica este: u=0,5

Vascozitatea dinamica a uleiului este:

ηn = [ ]

Coeficientul de incarcare a lagarului se determina cu relatia:

Coeficientul de frecare lichida in lagar se determina cu relatia:

ml=yjm=0,00149*jm

Pentru calculul lui Qu este necesara determinarea cu ajutorul nomogramelor pentru jv cu care se poate determina debitul uleiului prin lagar:

Vue=1,0467*10-3*n*d*d2f*jv

In relatia intre densitatea uleiului ru si caldura specifica a uleiului cu exista relatia:

ru*cu=16741799 kJ

Se adopta ru*cu=1750 kJ

Pentru a putea gasi valoarea necesara a lui tue in tabelul urmator sunt calculate valorile marimilor prezentate mai sus.

Tabelul 4.1.

Se constata ca, pentru tue=112°C, QflQu+Ql, deci tup=112°C pentru care:

hu=3,49·10-4, f=5,481, er=0,878

Excentricitatea lagarului este:

e=er·d/2=0,878·0,077/2=0,0342 mm

Jocul minim va fi:

hmin=(d/2)(1-er)=(0,077/2)·(1-0,878)=0,0049 m=5 mm

iar jocul maxim este:

hmax=(d/2)(1+er)=(0,077/2)·(1+0,878)=0,075 m=75 m

Coeficientul de siguranta la ungere este a doua conditie care trebuie satisfacuta la calculul lagarului.

Coeficientul de siguranta la ungere este:

c=hmin/hadm=5/4=1,25

cu hadm=46 mm.

Calculul pompei de ulei

Debitul de ulei care circula prin instalatia de ungere se calculeaza cu relatia:

Vu=(612) *n* d2f*b=12·6000·512·10-6·10=1784 l/h

cu b=10 – numarul lagarelor arborelui cotit (6 lagare biela – fus maneton si 4 lagare paliere).

Capacitatea instalatiei de ulei este asimilata cel mai frecvent cu volumul uleiului ce trebuie sa existe in baia de ulei si se determina din ipoteza ca uleiul trebuie sa efectueze 100249 treceri pe ora:

Vuc=Vu/(100249)

Se adopta

Vuc=Vu/249=1784/249=7,139

Debitul pe care trebuie sa-l asigure pompa de ulei se stabileste tinand seama ca el trebuie sa fie mai mare decat cel ce se scurge prin magistrala, pentru ca o parte trece prin supapele de siguranta:

Vpu=(1,5..2,5)Vu

sau

Vpu=2·Vu=2· 1784=3568 l/h

Daca pompa este cu doua roti dintate cu angrenare exterioara, se poate scrie:

Vpu=p*Dp*h*l*npu*hpu

de unde:

cu Dp -diametrul de divizare al rotii

h – inaltimea dintelui

npu -turatia pompei de ulei

hpu – randamentul volumetric al pompei; hpu =0,74..0,84.

l – latimea rotii.

Diametrul de divizare se calculeaza din conditia ca viteza periferica a rotii dintate sa respecte expresia:

cu npu =3500 rot/min si wpu=6 m/s.

Se adopta numarul de dinti:

z=10 dinti

Rezulta pasul danturii:

p = p·Dp/z = p·33/10 =10,35 mm

si modulul

m= p / p = 3,29

Conform STAS 822-82 se adopta modulul m=3,8 mm.

Recalculand pasul si diametrul de divizare se obtine:

p = m* p =3,8 * p =11,82 mm

Dp=p·z/ p =11,82·10/ p =37,6 mm

Se alege inaltimea dintelui in domeniul h=(22,29)*m, adica:

h=2·m=2·3,76=7,6mm

Inlocuind valorile obtinute se obtine:

cu hpu=0,86.

Puterea necesara antrenarii pompei se determina cu relatia:

Ppu=10-3·Vpu·Dpu/hm=5,49kW

Concluzii

Pentru proiectare se recomanda pentru rotile pompei un joc axial Da=0,05..0,15mm si un joc radial Dr=0,05..0,18 mm.

Pentru a minimiza frecarea dintre părțile mobile și, prin urmare, uzura, sistemul de lubrifiere al unui motor joacă un rol semnificativ.

Sistemul de lubrifiere este proiectat pentru a furniza ulei curat la temperatura și presiunea corectă pentru fiecare parte a motorului.

Uleiul de lubrifiere poate fi livrat diferitelor componente ale motorului printr-un sistem de stropire sau printr-un sistem sub presiune sau printr-o combinație a celor două. În motoarele în doi timpi, uleiul este amestecat cu combustibilul însuși.

Bibliografie

Baltaretu C.G., Diagnosticarea, intretinerea și repararea automobilului, EDP. București 2011.

N. Bejan-Tehnologia reparării autovehiculelor, Ed. Matrix Rom, București, 2005.

Bobescu, Gh., Chiru, A., Cofaru, C., ș.a. – Motoare pentru automobile și tractoare. Editura Tehnica – Info, Chișinău, 2000.

Burciu M., Motoare cu ardere interna cu piston, procese termodinamice, supraalimentare, caracteristici de functionare si instalatii’, Ed. Europlus Galati 2006.

V. Damian, Cr. Iosifescu, G. Coman-Termotehnica, Ed. Academica-Galati, 2005.

Dobre P. – tractoare si masini horticole. U.S.A.M.V. Bucuresti, 2009;

Dumitru L., Electronica pentru automobile, Ed. Fides 2008

Dumitru, M., Baza energetica pentru agricultura, Ed. Universitatii Lucian Blaga , Sibiu, 2016.

Gaiginschi, R., Movileanu, G., Motoare cu ardere internă. Calculul termic. Ed. Spanda, Iași, 2000.

Mihaita C., Diagnosticarea la bord a motoarelor, 2012

Mitoi A. – Mecanizarea agriculturii . U.S.A.M.V.Bucuresti,2003;

I. Popescu – Tehnologia fabricării produselor mecanice, Ed. MatrixRom, 2011.

Roșca, R., Autovehicule rutiere și tractoare (vol. I). Edit. “Cutia Pandorei”, Vaslui, 2002.

Scarpete, D., Calculul dinamic al motoarelor cu ardere internă, Editura Didactică și Pedagogică București R.A., 2004.

Stoicescu, A.P., Proiectarea performanțelor de tracțiune și de consum ale autovehiculelor, Editura Tehnică, București, 2007.

Ș. Tabacu, I. Tabacu ș.a. – Dinamica autovehiculelor, Ed. Universității, Pitești, 2004

Uzuneanu, K. – Motoare cu ardere interna. Editura Fundatiei Universitare „Dunarea de Jos” Galati, 2006

http://www.e-automobile.ro/categorie-motor/20-general/123-ungere-ulei-pompa.html