Construcția și Calculul Instalației de Ungere

15. CONSTRUCTIA SI CALCULUL INSTALATIEI DE UNGERE

15.1 Principii de calcul al instalatiei de ungere

Functionarea motorului cu ardere interna se caracterizeaza prin existenta mai multor suprafete aflate sub sarcina si în miscare relativa unele fata de altele, în aceste conditii este necesar pentru a diminua frecarile dintre suprafete. Deci, sa se introduca între acestea un fluid care sa adere la suprafete, sa fie vâscos ca prin presiunea interna care ia nastere sa mentina suprafetele la o anumita distanta.

Lubrifiantul prezent între suprafetele în miscare relativa trebuie sa îndeplineasca urmatoarele functii:

Functia mecanica. Uleiul trebuie înainte de toate sa unga asamblajul, adica sa formeze între cele doua suprafete o pelicula de ulei pentru a evita contactul metal pe metal.

Functia termica. Uleiul are ca rol secundar limitarea temperaturii în anumite organe care nu pot fi racite prin alte procedee.

Functia chimica. Uleiul trebuie sa asigure functionarea corecta atât a partilor calde ale motorului cât si a partilor reci; sa asigure protectia împotriva coroziunii datorate umiditatii si acizilor care apar în urma arderii; sa asigure evacuarea impuritatilor.

Pe lânga aceste functii, uleiul prezent în ansamblul piston-segmenti-camasa cilindrului îndeplineste si rolul de element de etansare.

Conditiile de lucru ale motorului cu ardere interna impun urmatoarele cerinte uleiului din sistemul de ungere: onctuozitate optima; variatie redusa a viscozitatii functie de temperatura; stabilitate chimica ridicata; sa împiedice aglomerarea particulelor rezultate în urma arderii; sa fie filtrabil; sa posede o temperatura de congelare cât mai redusa.

Ungerea suprafetelor diferitelor piese ale motorului este influentata în principal de rolul lor functional si de conditiile de lucru (sarcina si viteza).

Dupa modul cum uleiul este adus la suprafetele în frecare, ungerea se poate realiza sub presiune, prin stropire cu jet de ulei; prin ceata de ulei sau mixt. Motoarele pentru autovehicule utilizeaza ungerea mixta unde anumite componente (lagarele, boltul, tachetii hidraulici, etc.) se ung cu ulei sub presiune, altele (cilindrul, pistonul, camele, supapele, etc.) se ung prin ceata de ulei sau prin stropire cu jet.

Dupa locul unde este plasat uleiul de ungere sistemul de ungere poate fi cu "carter umed", în care caz uleiul se afla depozitat în baia plasata la partea inferioara a motorului sau cu "carter uscat" la care uleiul se afla depozitat într-un rezervor special plasat în afara motorului.

În figura 15.1. se prezinta schema sistemului de ungere cu carter umed. Sistemul cuprinde circuitul principal cu: pompa de ulei 1 cu sorbul 2 care aspira uleiul din baia de ulei 13 si îl refuleaza prin intermediul conductei 3 catre filtrul de curatire bruta 4, dupa care este trimis în magistrala de ulei 5. Din magistrala de ulei, uleiul este distribuit prin conducte la lagarele paliere iar prin intermediul canalizatiei existente în arborele cotit la lagarele fusurilor manetoane. La anumite constructii ungerea boltului se poate realiza sub presiune printr-un canal care strabate biela în lungul ei. Motoarele cu solicitari termice intense si cu turatie moderata pot utiliza acest circuit pentru racirea pistoanelor. Lagarele arborelui cu came si axul culbutor 11 sunt alimentate cu ulei prin intermediul conductelor 7. Oglinda cilindrului, camele si supapele sunt unse prin stropire cu jet si ceata de ulei.

La circuitul principal al sistemului de ungere se poate anexa în paralel un filtru de curatire fina 8. Prin acest filtru trece 10-15% din debitul de ulei al instalatiei de ungere, dupa care uleiul se întoarce în baie sau în circuitul principal contribuind la regenerarea uleiului.

Fig.15.1.Schema instalatiei de ungere mixta cu carter umed

Mentinerea temperaturii în limite acceptabile se realizeaza prin introducerea în paralel cu circuitul principal a schimbatorului de caldura 17.

Fig.15.4. Pompa de ulei cu angrenare exterioara: 1-roata conducatoare; 2-roata condusa; 3-frezare; A-spatiul de aspiratie; R-spatiul de refulare.

Fig.15.3 Racirea pistonului cu jet de ulei printr-un orifi-ciu plasat în picio-rul bielei

Fig.15.2.Racirea pistonului cu jet de ulei printr-un orificiu calibrat plasat la nivelul lagarelui palier

Sistemul de ungere este prevazut cu supape de siguranta la pompa de ulei pentru evitarea suprapresiunilor, la filtru pentru a permite trecerea uleiului spre locurile de ungere când acesta este îmbâcsit, si la radiatorul de ulei în vederea scurtciurcuitarii acestuia când uleiul este rece.

Presiunea si temperatura uleiului din magistrala sunt controlate pentru a se evidentia functionarea defectuoasa a instalatiei. Nivelul uleiului din baia de ulei se verifica cu ajutorul tijei 12, pe care sunt trasate limita maxima si minima.

Racirea pistoanelor la motoarele de turatie ridicata se poate realiza cu ajutorul unui orificiu calibrat amplasat la nivelul lagarului palier (fig.15.2), iar la motoarele de turatie mai coborâta, orificiul calibrat se gaseste în piciorul bielei (fig.15.3).

15.1.1 Pompa de ulei

Circulatia uleiului este asigurata de catre pompa de ulei. Dintre acestea, pompele cu roti dintate sunt cel mai des utilizate, deoarece au constructia simpla si prezinta siguranta în functionare. Pompele cu roti dintate au dimensiuni reduse fata de spatiul disponibil în carter.

Fig.15.5. Pompa de ulei cu rotor cu lobi 1-orificiu de aspiratie; 2-rotor interior; 3-rotor exterior; 4-orificiu de refulare; 5-presiune înalta; 6-presiune de aspiratie: 7-corpul pompei.

Pompa cu roti dintate cu angrenarea exterioara (fig.15.4.) este alcatuita dintr-o carcasa prevazuta cu orificii de intrare si iesire în care se monteaza doua roti dintate cu dantura dreapta sau elicoidala. Una din roti este