Instalația de Ungere cu Carter Uscat

Teoria procesului de ungere

Durabilitatea şi economicitatea m.a.i. depind în mare măsură de calitatea şi eficienţa sistemului de ungere, de calitatea materialelor suprafeţelor în frecare şi de proprietăţile uleiului de ungere.

Stratul de ulei introdus între suprafeţele în frecare are ca scop:

a) micşorarea lucrului mecanic consumat pentru învingerea forţelor de frecare;

b) reducerea uzurii pieselor aflate în mişcare relativă;

c) reducerea temperaturii pieselor în mişcare;

d) mărirea etanşeităţii camerei de ardere;

e) evacuarea impurităţilor pătrunse între suprafeţele în frecare.

Principalul tip de frecare întâlnită în motor este frecare de alunecare de toate felurile: uscată, lichidă ( vâscoasă şi limită), semiuscată şi semilichidă. Piesele motorului lucrează în condiţii extrem de variate: fusurile arborelui cotit şi ale arborelui de distribuţie au o micşorare de rotaţie etc. Presiunea de contact în lagăre este de circa 30 daN / cm2, iar între camă şi tachet este de ordinul miilor de daN/cm2 .

În sfârşit , temperatura unor piese ale motorului ajunge la sute de grade, iar a altora numai la câteva zeci de grade. Toate aceste aspecte ridică probleme deosebite pentru ungerea motorului, în condiţiile utilizării unui singur tip de ulei.

Procesul de lubrifiere se desfăşoară normal dacă:

a) se alege raţional tipul de ulei folosit;

b) uleiul se distribuie corespunzător în motor;

b1) consumul minim de lucru mecanic pentru deplasarea uleiului la locurile de ungere;

b2) asigurarea unei dozări care să asigure un consum minim;

b3) temperaturi adecvate ale pieselor motorului.

Uleiurile de ungere trebuie să asigure următoarele cerinţe:

a) vâscozitate optimă, cu o variaţie redusă în raport cu temperatura;

b) stabilitate chimică ridicată;

c) acţiune eficientă împotriva uzurilor;

d) temperatură de congelare redusă.

Clasificarea sistemelor de ungere

Instalaţia de ungere este destinată preluării, depozitării, transvazării, filtrării şi debitării uleiului pentru ungerea şi răcirea tuturor pieselor motorului care în timpul funcţionării, efectuează mişcări relative în scopul micşorării pierderilor mecanice prin frecare şi al reducerii uzurii.

În unele cazuri, instalaţia de ungere, în afară de rolul ei principal, asigură şi răcirea pistoanelor, precum şi acţionarea unor mecanisme şi dispozitive de comandă şi reglare, la care uleiul sub presiune este folosit drept fluid de lucru. La motoarele navale supraalimentate, puternic solicitate, şi care sunt alimentate cu combustibil greu, creşterea durabilităţii şi economicităţii poate fi obţinută numai prin adoptarea unei instalaţii de ungere optime şi a sortului de ulei cu cele mai corespunzătoare însuşiri de ungere.

Instalaţiile de ungere folosesc următoarele sisteme de lubrifiere:

a) forţată (sub presiune);

b) gravitaţională;

c) prin barbotare (stropire);

d) mixtă.

Sistemele de ungere gravitaţionale se realizează prin dispunerea rezervorului de ulei la un nivel superior instalaţiei deservite. Se aplică însă numai la ungerea mecanismelor cu mişcare de rotaţie, solicitate moderat (lagărele radiale şi axiale ale turbinelor cu gaze şi cu vapori, ale turbosuflantelor şi reductoarelor).

Piesele puternic solicitate ale motoarelor nu pot fi unse nici prin barbotare (debit de ulei insuficient) şi de aceea, nici acest sistem nu este utilizat in domeniul m.a.i. Sunt utilizate sistemele de ungere forţată şi mixtă (o parte din piese sunt unse sub presiune, iar celelalte - cu solicitare redusă - prin barbotare).

Uleiul este introdus între suprafeţele pieselor în frecare la o presiune de circa 3…6 bar. Pentru ungerea cilindrilor m.a.c. în 2 timpi, de puteri mari, se foloseşte un subsistem de ungere separat, prin care se trimite uleiul cu proprietăţi‚ de neutralizate a reziduurilor datorate arderilor combustibilului greu, după efectuarea ungerii acest ulei trebuie recondiţionat.

În funcţie de locul de depozitare a uleiului de ungere, instalaţiile de ungere pot fi ;

a) cu carter umed;

b) cu carter uscat;

În cazul sistemului cu carter umed, uleiul este colectat si depozitat in carterul motorului, iar la sistemul cu carter uscat este colectat într-un rezervor de circulaţie amplasat, de regulă sub carterul motorului.

Instalaţia de ungere cu carter uscat

La motoarele navale de puteri mari se utilizează instalaţii de ungere cu carter uscat. În figura II.1.5.2. este prevăzută schema unui sistem de ungere la care uleiul este colectat într-un tanc separat 2, denumit tanc de serviciu sau de circulaţie. Din tancul de serviciu 2, prin intermediul unuia dintre filtrele 3, uleiul este aspirat de către una dintre pompele 4. În funcţie de temperatura uleiului, acesta este refulat spre filtru principal 6, direct sau prin intermediul unuia dintre schimbătoarele de căldură (răcitoare de ulei) 5. Circuitul este realizat automat de către valvula termoregulatoare 20, asigurându-se astfel o temperatură aproximativ constantă a uleiului de ungere. Din filtrul 6, uleiul trece prin tancul de nivel 8, unul din cele două filtre fine 9 şi prin filtrul magnetic 10, ajungând în colectorul 11. Tancul de nivel 8 asigură posibilitatea verificării cantităţii de ulei existente în instalaţie.

Din colectorul 11, uleiul ajunge la fiecare fus palier al arborelui cotit; după ungerea palierului, prin orificiile practicate în arborele cotit, uleiul ajunge la lagărul de bielă. La motoarele în doi timpi, cu cap de cruce, prin canalele executate în bielă, uleiul ajunge la lagărele şi la patinele capului de cruce, realizând ungerea acestora. Tot prin capul de cruce, poate fi trimis şi lichidul de răcire a capului pistonului. După efectuarea ungeri, uleiul ajunge din nou în tancul de serviciu 2, după care circuitul este reluat. Trecerea uleiului din carterul motorului în tanc se poate realiza gravitaţional(prin plasarea tancului la un nivel inferior motorului) sau forţat, cu ajutorul uneia sau mai multe pompe de extracţie. În vederea eliminării impurităţilor şi a apei din ulei, se prevede grupul de separatoare 12 şi filtrul termochimic 7. Uleiul este introdus în instalaţie prin priza de punte prevăzută cu filtrul grosier 13 şi este păstrat în tancul de depozitare 14. De aici, cu pompa de transfer 15, uleiul este trimis în instalaţia propriu-zisă.

Uleiul impurificat sau uzat este colectat în tancul 16. Colectarea uleiului se realizează directe la motor, de la purjele filtrelor fine şi de la răcitoarele de ulei. Instalaţia este prevăzută cu manovacuumetrele 17, manometrele diferenţiale 18 şi termometrele 19.