Необходимая степень фильтрации и тонкость очистки масла определяются высокими удельными нагрузками на рабочих поверхностям пар трения, малыми зазорами в подшипниках и повышенной твердостью их антифрикционных сплавов. По степени очистки масла фильтры можно разделить на фильтры тонкой и грубой очистки. Часто они объединены в одном узле. По конструктивному исполнению фильтры грубой очистки бывают сетчатыми, ленточно-щелевыми, пластинчато-щелевыми. Такие фильтры способны задерживать частицы размером более 40 мкм.
Фильтры тонкой очистки позволяют задержать частицы с минимальными размерами 1...2 мкм. Фильтры могут быть одноразовыми и оснащаться сменными фильтрующими элементами. Как правило, в качестве фильтрующего элемента используют специальную бумагу или картон.
В современных двигателях чаще всего используется схема с полнопоточным фильтром тонкой очистки.
По мере загрязнения сопротивление фильтра увеличивается, поэтому в фильтре или параллельно ему устанавливают перепускной клапан, который открывается при засорении фильтрующего элемента или большой вязкости масла (при перепаде давления 90...110 кПа) и пропускает неочищенное масло в систему. Поверхностный фильтрующий элемент может дополняться поглощающим объемным элементом, который предназначается для грубой очистки масла и увеличивает срок службы основного элемента.
Для предотвращения слива масла из системы во время стоянки и последующей кратковременной работы двигателя в условиях сухого трения фильтры могут оснащаться противодренажным клапаном. В ряде конструкций систем смазки через фильтр грубой очистки пропускается все масло, а тонкой очистке подвергается только часть. Иногда в систему включают центрифугу с гидравлическим реактивным сопловым приводом ротора. Реакции струй масла при подаче его под давлением обеспечивают вращение ротора. Находящиеся в масле примеси отбрасываются при этом на боковые стенки ротора и оседают на них. По мере загрязнения центрифугу очищают. Недостатком реактивных гидромуфт является дополнительный расход масла на привод ротора. В быстроходных двигателях возможна установка центрифуги с механическим приводом, которая размещается на переднем конце коленчатого вала. Данные центрифуги менее эффективны, так как двигатель, работает на переменных скоростных режимах.
Радиатор используют для поддержания температуры масла в требуемых пределах. Обычно радиаторы включают при движении в тяжелых условиях, как принудительно, так и с помощью термостатов. В зависимости от способа отвода тепла радиаторы подразделяют на два типа:
радиаторы с воздушным охлаждением (воздушно-масляные) ,
радиаторы с водяным охлаждением (водо-масляные).
Воздушно-масляные радиаторы обычно устанавливают перед радиатором системы охлаждения для интенсивного обдува воздухом. Водомасляные радиаторы располагают в системе охлаждения. Секции масляного радиатора омываются снаружи охлаждающий жидкостью.
Последовательно с радиатором в магистраль устанавливаются кран и предохранительный клапан, который обеспечивает поступление масла в радиатор только при давлении более 70...90 кПа и при открытом кране. Таким образом обеспечивается поддержание в системе допустимого уровня давления.
в) г)
Рис. 4. Масляные фильтры и система вентиляции картера:
а, в – полнопоточные масляные фильтры с бумажным фильтрующим элементом,
б – фильтр центробежной очистки масла (центрифуга),
г – закрытая система вентиляции картера.
При работе двигателя в картер прорывается некоторое количество горючей смеси и отработавших газов. В газах содержатся сернистые соединения и пары воды, которые приводят к образованию серной и сернистой кислот, что значительно ухудшает качество масла. При прорыве газов в картер давление повышается, что может привести к утечке масла через уплотнения. Также картерные газы оказывают очень вредное воздействие на окружающую среду. Система вентиляции картера уменьшает эти вредные последствия прорыв газов в картер. Вентиляция картера увеличивает срок службы масла и двигатели. Вентиляция картера может быть выполнена с отсосом газов наружу - открытая система или в систему питания двигателя - закрытая система, что позволяет дополнительно сжигать пары бензина, содержащиеся в картерных газах. В современных конструкциях двигателей применяется закрытая система, которая является более экологичной.
В закрытой системе используется разрежение во впускном трубопроводе. На частичных нагрузках картерные газы отводятся за дроссельную заслонку, смешиваются с горючей смесью, поступают в цилиндры, где и сгорают. На полных нагрузках большая часть газов отводится через воздушный фильтр и впускной трубопровод. Канал отвода картерных газов имеет пламегаситель и маслоотделитель. Токсичность картерных газов очень высока, поэтому не допускается нарушение герметичности закрытой системы вентиляции картера.
